Perbezaan antara OSFP IHS dengan OSFP RHS

Apabila modul optik berkelajuan tinggi 800G dan 1.6T secara beransur-ansur memasuki peringkat penggunaan berskala besar, keupayaan pelesapan haba telah menjadi faktor penting yang mempengaruhi kestabilan modul. Sebagai salah satu piawaian pembungkusan berkelajuan tinggi arus perdana pada masa ini, OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) telah membangunkan dua penyelesaian struktur utama untuk memenuhi keperluan pelesapan haba yang berbeza: OSFP IHS (Integrated Heat Sink) dan OSFP RHS (Riding Heat Sink).

Walaupun kedua-duanya mengekalkan keseragaman dalam antara muka elektrik dan prestasi penghantaran, kedua-duanya berbeza dengan ketara dari segi struktur pelesapan haba, persekitaran penggunaan dan senario yang berkenaan. Memahami perbezaan antara kedua-dua reka bentuk ini membantu dalam memilih penyelesaian modul optik yang lebih sesuai untuk penggunaan dalam suis, kluster AI dan pusat data berketumpatan tinggi.

Apakah OSFP IHS (Penyerap Haba Bersepadu)?

OSFP IHS (Penyerap Haba Bersepadu) ialah Pembungkusan OSFP penyelesaian yang mengintegrasikan struktur pelesapan haba terus ke dalam badan modul. Berbeza dengan reka bentuk tradisional yang bergantung pada struktur pelesapan haba pada peranti, modul IHS mempunyai keupayaan pelesapan haba yang lengkap, dengan sink haba dihasilkan sebagai komponen tetap yang diintegrasikan dengan modul.

Reka bentuk ini membolehkan haba yang dijana oleh modul dialirkan dari cip dalaman ke persekitaran luaran dengan lebih cepat, sekali gus meningkatkan kecekapan pelesapan haba keseluruhan. Bergantung pada struktur luaran, IHS OSFP secara amnya dikelaskan kepada dua jenis: Finned Top dan Closed Top.

Bahagian Atas Bersirip: Reka Bentuk Pelesapan Haba yang Dipertingkatkan untuk Senario Berkuasa Tinggi

Bahagian Atas Bersirip menggunakan struktur sirip sink haba yang terdedah, dengan sink haba terletak terus di bahagian atas modul. Dengan meningkatkan kawasan sentuhan dengan aliran udara, kecekapan pertukaran haba dipertingkatkan dengan ketara, sekali gus memudahkan penyingkiran pantas haba yang dijana semasa operasi modul.

Disebabkan keupayaan pelesapan habanya yang tinggi, reka bentuk jenis ini biasanya digunakan dalam modul optik berkuasa tinggi dan berkelajuan tinggi seperti 800G dan 1.6T, serta persekitaran yang memerlukan pelesapan haba tinggi, seperti kelompok AI dan suis berketumpatan tinggi.

Bahagian Atas Tertutup: Mengimbangi Penggunaan Ruang dan Pelesapan Haba

Closed Top menampilkan reka bentuk perumah tertutup di bahagian atas, menghasilkan penampilan yang lebih rata dan padat. Struktur pelesapan haba disepadukan dalam modul, meminimumkan bonjolan luaran sambil memastikan kapasiti penyejukan yang mencukupi.

Reka bentuk ini lebih sesuai untuk aplikasi dengan keperluan ketat terhadap ruang peranti, ketinggian modul atau susun atur casis, serta mencapai keseimbangan yang baik antara prestasi pelesapan haba dan kekompakan struktur. Oleh itu, ia lazim ditemui dalam sesetengah suis dan persekitaran pusat data standard.

Memandangkan sink haba disepadukan dalam modul, OSFP IHS boleh mencapai kesan penyejukan yang direka bentuk di bawah keadaan aliran udara peralatan standard tanpa bergantung pada struktur penyejukan tambahan pada bahagian hos. Keupayaan penyejukan bebas ini memberikan fleksibiliti penggunaan yang lebih baik dalam persekitaran lebar jalur tinggi dan kepadatan port tinggi.

Bagi modul optik berkelajuan tinggi seperti 800G dan 1.6T, kapasiti pelesapan haba secara langsung mempengaruhi kestabilan operasi jangka panjang dan kebolehpercayaan pautan. Memandangkan kelompok pengkomputeran AI dan pusat data berskala hiper memerlukan penggunaan kuasa dan ketumpatan haba yang lebih tinggi, penyelesaian OSFP IHS dengan reka bentuk pelesapan haba yang cekap secara beransur-ansur menjadi pilihan arus perdana.

Bagi memenuhi keperluan aplikasi ini, QSFPTEK telah melancarkan beberapa modul optik OSFP IHS 1.6T berprestasi tinggi, termasuk 1.6T OSFP 2×DR4, 1.6T OSFP DR8 dan Model OSFP 1.6T 2×FR4. Selain menyediakan keupayaan penghantaran berkelajuan ultra tinggi, modul ini juga memastikan kestabilan pelesapan haba dalam senario berkuasa tinggi, serta memberikan sokongan yang boleh dipercayai untuk rangkaian AI generasi seterusnya dan sambungan antara pusat data.

Kelebihan Utama Modul Optik OSFP IHS

Penyelesaian Penyejukan yang Lebih Baik untuk Persekitaran Berpendingin Udara

OSFP IHS menggunakan reka bentuk sink haba dan modul bersepadu, memanfaatkan sepenuhnya aliran udara dalaman suis untuk pelesapan haba. Sirip sink haba tetap di bahagian atas modul bersentuhan terus dengan aliran udara, mempercepatkan kecekapan pertukaran haba dan menghasilkan prestasi penyejukan yang unggul dalam persekitaran pusat data penyejukan udara arus perdana.

Bagi modul optik berkuasa tinggi seperti 800G dan 1.6T, reka bentuk ini meningkatkan kapasiti penyejukan tanpa mengubah seni bina penyejukan udara sedia ada, sekali gus membantu memastikan kestabilan modul di bawah beban tinggi.

Pasang dan Main, Penggunaan Dipermudah

Memandangkan struktur penyejukan disepadukan ke dalam modul di kilang, pengguna boleh menggunakannya secara langsung tanpa plat sejuk tambahan, aksesori penyejukan atau komponen penyejukan khusus.

Reka bentuk ini mengekalkan penggunaan modul optik boleh pasang tradisional, serasi dengan kebanyakan platform suis arus perdana dan menjadikan pemasangan, penyelenggaraan serta penggantian lebih mudah. Pada masa yang sama, reka bentuk ini mengekalkan prestasi penyejukan yang agak konsisten merentas peranti yang berbeza, sekali gus mengurangkan kerumitan penggunaan dan penyelenggaraan.

Had Modul Optik OSFP IHS

Kapasiti Pelesapan Haba Terhad oleh Keadaan Penyejukan Udara

Walaupun OSFP IHS meningkatkan kecekapan pelesapan haba melalui sink haba bersepadu, pertukaran habanya masih bergantung terutamanya pada pertukaran antara sirip sink haba atas dan aliran udara dalaman. Oleh itu, prestasi pelesapan haba sebenar sebahagian besarnya bergantung pada reka bentuk aliran udara suis, isipadu udara dan persekitaran aliran udara di sekeliling modul.

Apabila penggunaan kuasa terus meningkat atau kepadatan penggunaan semakin meningkat, margin pelesapan haba yang disediakan oleh penyelesaian penyejukan udara tradisional beransur-ansur mengecil, dan kapasiti pelesapan haba akan menghadapi batasan tertentu.

Cabaran Penggunaan yang Timbul daripada Peningkatan Ketinggian Modul

Untuk mencapai kawasan pelesapan haba yang lebih besar, OSFP IHS biasanya menggunakan reka bentuk sirip penyejuk terdedah. Walaupun struktur ini memudahkan pelepasan haba, ia juga meningkatkan ketinggian keseluruhan modul dan mungkin menjejaskan susunan aliran udara dalaman.

Dalam persekitaran penggunaan berketumpatan ultra tinggi, ketinggian struktur tambahan dan rintangan udara boleh meningkatkan kesukaran perancangan pelesapan haba, sekali gus menuntut penggunaan ruang casis dan kecekapan penyejukan keseluruhan yang lebih tinggi.

Apakah OSFP RHS (Riding Heat Sink)?

OSFP-RHS (Riding Heat Sink) ialah penyelesaian pembungkusan OSFP yang direka untuk modul optik berkuasa tinggi dan seni bina terma lanjutan, yang sering dirujuk sebagai Flat Top OSFP. Tidak seperti modul OSFP Finned Top atau Closed Top tradisional, reka bentuk RHS menghapuskan heatsink bersepadu dalam modul. Bahagian atasnya menampilkan struktur logam rata setinggi kira-kira 9.5mm, yang menyediakan kawasan sentuhan lebih besar dan saluran pengaliran haba yang lebih cekap untuk komponen terma di sisi sistem.

Ciri utama reka bentuk ini ialah pemindahan tanggungjawab pelesapan haba daripada modul itu sendiri kepada bahagian peranti. Modul itu sendiri tidak lagi menanggung fungsi pelesapan haba utama; sebaliknya, haba disalurkan terus melalui sentuhan dengan Riding Heat Sink, plat sejuk atau sistem penyejukan cecair di dalam casis. Berbanding penyelesaian penyejukan udara tradisional, laluan pemindahan haba adalah lebih pendek, sekali gus menghasilkan kecekapan terma peringkat sistem yang lebih tinggi.

Kerana ia menghapuskan keperluan untuk sirip heatsink bersepadu, OSFP-RHS mengekalkan ketinggian modul yang lebih rendah, menjadikannya lebih sesuai untuk reka bentuk port berketumpatan tinggi, struktur sangkar bertindan dan platform rangkaian generasi seterusnya seperti suis yang disejukkan cecair. Dengan peningkatan ketumpatan kuasa pusat data AI dan kluster hiperskala, reka bentuk ini secara beransur-ansur menjadi salah satu penyelesaian pelesapan haba utama untuk peralatan rangkaian kelas atasan.

Untuk mengelakkan ketidakserasian dengan slot OSFP standard, OSFP-RHS telah melalui pengoptimuman mekanikal khusus. Struktur pengehadnya berbeza daripada modul OSFP biasa, membolehkannya digunakan hanya dengan sangkar yang menyokong spesifikasi RHS. Reka bentuk khusus ini bukan sahaja memastikan keserasian sistem, malah turut meningkatkan lagi kebolehpercayaan terma keseluruhan.

Dengan memusatkan keupayaan pelesapan haba untuk pengurusan bersatu pada sisi peranti, OSFP-RHS mengekalkan kapasiti pengendalian kuasa yang tinggi sambil menyediakan ruang reka bentuk sistem yang lebih fleksibel dan keupayaan pengembangan terma yang lebih kukuh. Oleh itu, ia amat sesuai untuk suis berketumpatan tinggi generasi akan datang, peralatan rangkaian yang disejukkan cecair dan senario penggunaan infrastruktur pusat data AI.

Kelebihan Modul Optik OSFP RHS (Riding Heat Sink)

Penyelenggaraan yang Lebih Fleksibel

Walaupun menggunakan seni bina penyejukan di sisi sistem, OSFP-RHS mengekalkan ciri-ciri modul optik boleh pasang, serta menyokong penggantian panas dalam talian. Kakitangan penyelenggaraan boleh menjalankan penyelenggaraan modul seperti menggantikan modul optik tradisional, tanpa masa henti atau sentuhan langsung dengan medium penyejukan cecair atau gelung penyejukan. Reka bentuk ini amat penting dalam persekitaran rangkaian berketumpatan tinggi, kerana ia mengurangkan kerumitan penyelenggaraan dengan berkesan, memendekkan masa pengendalian kerosakan dan meminimumkan kesan terhadap operasi perniagaan.

Integrasi Lebih Mudah ke dalam Infrastruktur Penyejukan Cecair

Berbanding dengan seni bina penyejukan yang direka bentuk semula sepenuhnya, OSFP-RHS lebih menyerupai peningkatan kepada ekosistem boleh pasang sedia ada. Dengan memindahkan kapasiti penyejukan kepada plat sejuk di sisi peranti atau sistem penyejukan cecair, ia dapat meningkatkan kapasiti penyejukan keseluruhan sambil mengekalkan seni bina rangkaian asal, tanpa memerlukan pengubahsuaian berskala besar pada rak dan platform pelayan.

Bagi pusat data yang beralih secara beransur-ansur daripada penyejukan udara tradisional kepada penyejukan cecair, OSFP-RHS menyediakan laluan evolusi yang agak lancar. Ia mengambil kira faktor seperti keserasian, kos penggunaan dan kitaran naik taraf, membolehkan perusahaan membuat persediaan untuk peranti rangkaian berkuasa lebih tinggi dan kelompok AI pada masa hadapan sambil mengawal risiko pelaburan.

Had Modul Optik OSFP RHS (Riding Heat Sink)

Julat Pelesapan Haba Terhad

Manakala OSFP-RHS, apabila digabungkan dengan plat sejuk, boleh menyokong tahap penggunaan kuasa yang lebih tinggi, laluan pelesapan haba utamanya masih tertumpu di kawasan atas modul. Haba pada bahagian bawah dan sisi masih memerlukan penyejukan tambahan melalui aliran udara dalaman, menyebabkan liputan pelesapan haba yang kurang seragam.

Bagi kebanyakan peranti rangkaian berprestasi tinggi, penyelesaian ini sudah memadai. Walau bagaimanapun, dalam senario ketumpatan kuasa yang sangat tinggi, berbanding penyelesaian penyejukan liputan penuh seperti penyejukan cecair rendaman, OSFP-RHS masih ketinggalan dari segi kapasiti pelesapan haba ekstrem dan keseragaman suhu.

Keperluan Tinggi untuk Kualiti Antara Muka Terma

Kesan pelesapan haba OSFP-RHS sebahagian besarnya bergantung pada kualiti sentuhan antara modul dan plat sejuk. Faktor seperti prestasi bahan antara muka terma (TIM), kerataan permukaan sentuhan dan keseragaman tekanan yang dikenakan secara langsung mempengaruhi kecekapan pemindahan haba.

Sentuhan yang tidak mencukupi antara plat sejuk dengan modul, pengagihan tekanan yang tidak sekata atau penuaan bahan pengalir haba akan meningkatkan rintangan terma dengan ketara, lalu menyebabkan kecekapan pelesapan haba menurun. Dalam persekitaran operasi berkuasa tinggi, keadaan ini bukan sahaja mengurangkan margin suhu sistem, malah boleh menjejaskan kestabilan operasi jangka panjang. Oleh itu, berbanding modul yang disejukkan udara secara tradisional, OSFP-RHS mengenakan tuntutan yang lebih tinggi terhadap reka bentuk peranti dan proses pemasangan.

OSFP IHS vs. OSFP RHS: Apakah perbezaan terasnya?

Dalam ekosistem OSFP, IHS (Integrated Heat Sink) dan RHS (Riding Heat Sink) mewakili dua pendekatan penyejukan yang sama sekali berbeza. Walaupun kedua-duanya dapat memenuhi keperluan penyejukan modul optik berkelajuan tinggi, kedua-duanya berbeza dengan ketara dari segi reka bentuk struktur, seni bina penyejukan, kaedah integrasi sistem dan senario penggunaan.

Dari perspektif falsafah reka bentuk, OSFP IHS menekankan keupayaan penyejukan lengkap modul itu sendiri. Penyerap haba disepadukan terus di dalam modul, dengan melesapkan haba melalui sentuhan antara sirip atas dan aliran udara dalam peranti. Oleh itu, ia boleh digunakan terus dalam suis penyejukan udara standard tanpa memerlukan komponen penyejukan tambahan.

Sebaliknya, OSFP RHS mengalihkan keupayaan penyejukan ke bahagian peranti. Bahagian atas modul menampilkan reka bentuk rata, menghapuskan sirip penyerap haba bersepadu dan sebaliknya mencapai pengaliran haba melalui sentuhan dengan Riding Heat Sink, plat sejuk atau sistem penyejukan cecair dalam casis. Pendekatan ini menyediakan keupayaan penyejukan peringkat sistem yang lebih kukuh dan lebih selaras dengan trend pembangunan penggunaan berketumpatan tinggi serta pusat data yang disejukkan dengan cecair.

Ringkasnya, IHS lebih sesuai untuk persekitaran rangkaian tradisional yang disejukkan udara, dengan kaedah penggunaan yang matang dan keserasian yang tinggi; RHS pula direka untuk platform rangkaian generasi seterusnya dengan penggunaan kuasa dan ketumpatan yang lebih tinggi, memberikan kebolehskalaan yang lebih besar untuk penyejukan cecair dan kluster AI berskala hipergergasi melalui seni bina terma pada sisi peranti.

Tiada satu pun yang sememangnya lebih unggul; sebaliknya, kedua-duanya sepadan dengan strategi penyejukan pusat data yang berbeza. Bagi rangkaian pensuisan semasa yang masih disejukkan terutamanya dengan udara, OSFP IHS sering menjadi pilihan yang lebih langsung; manakala bagi pusat data AI dan persekitaran pengkomputeran berprestasi tinggi yang sedang beralih kepada infrastruktur disejukkan cecair, OSFP RHS menunjukkan kelebihan jangka panjang yang lebih ketara.

Kesimpulan

IHS OSFP dan RHS OSFP masing-masing memainkan peranan tersendiri. Modul IHS lebih fleksibel dan lebih mudah digunakan dalam pelbagai persediaan, terutamanya di pusat data sedia ada yang masih bergantung terutamanya pada penyejukan udara. RHS pula berbeza—ia lebih menjurus kepada pengendalian haba yang lebih tinggi dan lebih sesuai dalam persekitaran yang ketumpatannya meningkat dengan pantas, seperti kelompok AI atau HPC, terutamanya yang sudah beralih kepada reka bentuk plat sejuk atau penyejukan cecair.

Pemilihan antara kedua-duanya biasanya bergantung pada persediaan sebenar. Tahap kuasa, cara casis mengendalikan haba, lokasi penggunaannya dan sama ada terdapat rancangan untuk naik taraf pada masa hadapan—semuanya penting dalam amalan. Kesimpulannya, persoalannya bukanlah yang mana satu "lebih baik" secara umum, tetapi yang mana paling sesuai dengan sistem tanpa menimbulkan kesesakan dalam prestasi, kecekapan atau kos.