xMEMS 将 μCooling Fan-on-a-Chip 技术扩展到 AI 数据中心

快速阅读: 据《硅半导体》最新报道，µCooling专为小型热管理挑战设计，可通过主动冷却提升光收发器性能。其MEMS风扇无声、无振动，可移除高达5W热量，改善信号清晰度并延长模块寿命。适用于高速光连接市场，助力AI等高需求场景。

原本专为小型移动设备设计的**µCooling**，如今已能够为400G、800G及1.6T光收发器内部复杂且热挑战严峻的环境提供针对性的超局部主动冷却——这是一个重要但尚未得到充分开发的领域。

与传统用于高功率（千瓦级）处理器和GPU的冷却方式不同，**µCooling**聚焦于那些体积小巧但承受高热应力的组件，这些组件是大型冷却系统难以触及的，例如工作在18W TDP以上的光收发器数字信号处理器（DSP）。这些组件带来的热管理问题，正逐渐限制收发器的性能与可靠性，尤其是在数据传输速率不断提升的背景下。

xMEMS的单片MEMS风扇采用标准硅工艺制造，可持续输出无声、无振动的高速气流脉冲，是目前唯一足够小、足够薄，能够嵌入收发器模块内的主动冷却解决方案。根据热建模结果显示，**µCooling**最多可以移除5W的局部热量，使DSP的工作温度下降超过15%，同时将热阻减少超过20%。这不仅提升了持续吞吐量，还改善了信号的清晰度和收发器的可靠性，同时延长了模块的使用寿命。

不同于针对高功率（千瓦级）处理器和GPU的传统冷却方法，**µCooling**专门解决那些体积较小、承受更高热应力的组件的冷却问题。例如光收发器中的DSP，这类组件的热管理成为一大难题，尤其在数据速率不断提升时更是如此。

**µCooling**系统设计的一大创新在于其独特的隔离气流通道实施方式，该通道与收发器的内部热源热耦合，但在物理上与光学路径和核心电子器件分离。这种结构设计确保光学组件免受灰尘或污染物影响，维持信号的清晰度和收发器的可靠性，同时依然能提供显著的冷却效果。

“随着数据中心互联需求因AI工作负载的快速扩展而激增，组件层面的热瓶颈日益显现，特别是在密封、高功率密度且空间有限的光模块中。”xMEMS实验室市场副总裁迈克·豪舍尔指出，“**µCooling**通过提供真正意义上的模块内主动冷却，以独特的方式应对这一挑战，同时不会影响光学性能或外形规格。”

市场分析人士预测，高速光连接市场将迎来强劲增长。Dell’Oro集团预计，到2028年，800G和1.6T收发器的出货量将以超过35%的年复合增长率上升。随着这些模块性能和功耗的不断提高，冷却挑战已成为推广的关键障碍。

**µCooling**的固态压电MEMS设计意味着它没有电机、没有活动轴承、也不涉及机械磨损，具备免维护的特点，适合大规模生产。其紧凑的外形尺寸，最小可达9.3×7.6×1.13毫米，以及可扩展的架构，使其非常适合各种互连模块化的部署，包括QSFP-DD、OSFP以及未来的可插拔和共封装光学器件。

随着**µCooling**开始服务于移动和数据中心市场，xMEMS正致力于实现其可扩展的固态热创新目标，以解锁下一代高性能电子设备的潜力。

(以上内容均由Ai生成)