TWI909944B - 電子總成、電子系統及osfp光收發器模組 - Google Patents

電子總成、電子系統及osfp光收發器模組

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Abstract

本發明揭示了用於使OSFP模組能夠在較高頻寬下操作之熱耗散及電屏蔽技術及設備。論述了OSFP相容技術，包括水冷卻之使用，熱管之添加，中間冷卻器、空氣散熱片及空氣翼片之使用，冷卻散熱片之最佳化，蒸汽室之使用。

Description

電子總成、電子系統及OSFP光收發器模組
八進位小型外觀尺寸可插拔(Octal Small Formfactor Pluggable，OSFP)係一種具有帶有八個高速電單工通道(electrical lane)之可插拔外觀尺寸之模組及互連系統。OSFP最初被設計為支援400 Gbps (8個單工通道×每單工通道50 G)之光資料鏈路。與諸如QSFP之其他外觀尺寸相比，OSFP稍微較寬且較深，但每1U前面板仍支援36個埠，此使通過OSFP模組允許理論400 G位元率。OSFP有幾個優點，包括其經由簡單的配接器與QSFP格式反向相容。OSFP在支援用於資料中心及其他資料傳送應用之光學技術方面變得愈來愈普遍。
當前OSFP模組消耗大約10至15瓦特來達成400 G之位元率。然而，隨著對OSFP模組之輸貫量要求提高，瓦特數要求亦提高。此又增加了對OSFP之熱負荷及電磁干擾。在當前標準OSFP外觀尺寸下，此等效應歸因於熱及電效應而導致以較高位元率或輸貫量操作OSFP模組之問題。
此外，由於OSFP模組規範定義了符合標準之特定機械外觀尺寸及電參數，故不能藉由改變模組之機械外觀尺寸來解決上述問題。需要解決方案來使OSFP模組能夠以較高位元率操作，同時保持符合OSFP模組規範。
本發明提供用於OSFP光收發器模組之熱及電最佳化之方法、系統及設備。
本發明之一個態樣提供一種總成，該總成包含：八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，其包括資料連接器；第一散熱器，其具有頂表面及面向OSFP模組之相對底表面；第一複數個中空通道，其形成在OSFP模組與底表面之間；第二散熱器，其具有上覆於第一散熱器之頂表面並與頂表面熱連接之表面；及複數個散熱片，其遠離第二散熱器之表面延伸。
本發明之額外態樣提供一種總成，該總成包含：八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，其包括資料連接器；第一散熱器，其具有頂表面及面向OSFP模組之相對底表面；第一複數個中空通道，其形成在OSFP模組與底表面之間；第二散熱器，其具有上覆於第一散熱器之頂表面並與頂表面熱連接之表面；及複數個散熱片，其遠離第二散熱器之表面延伸。複數個散熱片中之至少第一對兩個鄰近散熱片之間之第一空間不同於第二對鄰近散熱片之第二空間，以便最佳化模組之熱效能特性。第二散熱器可接觸頂表面。殼體可經組態以用於在其中接納OSFP模組，且定位於第二散熱器與該表面之間。殼體可包括開口，OSFP模組與第二散熱器通過該開口熱互連。模組之至少部分可包含金剛石複合材料。在一些實例中，金剛石複合材料可係銀金剛石材料。金剛石複合材料可係鋁金剛石。模組之至少部分可由金屬複合材料製成。
本發明之額外態樣提供一種系統，該系統包含：具有開口之外殼體；安置在外殼體內之總成，其中第二複數個散熱片經組態以自開口接收氣流。該總成可包含：八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，其包括資料連接器；第一散熱器，其具有頂表面及面向OSFP模組之相對底表面；第一複數個中空通道，其形成在OSFP模組與底表面之間；第二散熱器，其具有上覆於第一散熱器之頂表面並與頂表面熱連接之表面；及第二複數個散熱片，其遠離第二散熱器之表面延伸。
本發明之額外態樣提供一種系統，該系統包含：八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)相容模組；空氣導管，其具有第一端及第二端，空氣導管之第一端與模組之後側形成封閉連接；鼓風機，其具有第一端及排氣口，鼓風機之第一端與空氣導管之第二端形成封閉連接；及空氣路徑，其被形成為自模組之前側通過至少空氣導管至鼓風機之排氣端。模組可包含：前側及與前側相對之後側；自前側之一部分延伸至後側之一部分的實質上連續頂表面；及形成在前側上之資料連接器。空氣導管可由金屬複合材料形成。空氣導管之相對尺寸可基於模組之後側處之空氣壓力或空氣速度。空氣導管之幾何形狀可經配置以防止在系統內形成渦流。鼓風機之頻率可基於模組之幾何形狀。鼓風機之頻率可基於模組之後側處之空氣壓力或空氣速度。空氣路徑可針對自模組之熱耗散進行最佳化。
本發明之額外態樣提供一種總成，該總成包含八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)相容模組，其包含：前側及與前側相對之後側；自前側之一部分延伸至後側之一部分的實質上連續頂表面；安置形成在前側上之資料連接器；橫越頂表面以陣列之形式形成之複數個銷狀散熱片，每一銷狀散熱片在形狀上係實質上非線性的且圍封由頂表面上之封閉迴路形成之區域，其中複數個銷狀散熱片最小化模組之前側與後側之間的壓力梯度。每一銷狀散熱片可被形成為菱形形狀。前側可含有在資料連接器上方之實質上開放空氣通道。複數個銷狀散熱片可形成彼此偏移之列。複數個銷狀散熱片可覆蓋頂表面之表面積之至少30%。每一銷狀散熱片可形成空氣翼片，空氣翼片提供用於使流體橫越頂表面移動之路徑。空氣翼片可經組態以與形成在用於模組之殼體中之彈簧負載斜面對準。複數個銷狀散熱片可經組態以衰減電磁干擾。複數個銷狀散熱片可經組態以衰減自模組之前側發射之輻射。
相關申請案之交叉參考 本申請案主張2020年7月2日申請之美國臨時專利申請案第63/047,410號之申請日的權益，該專利申請案之揭示內容特此以引用方式併入本文中。
本發明總體上係關於用於八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)光收發器模組中之熱及電最佳化之方法、系統及設備。
圖1A繪示根據本發明之態樣之OSFP模組及改良的分解圖。110繪示OSFP模組區塊或群組，諸如模組111至114。OSFP模組區塊經組態使得其與諸如保持架120之保持架相容。保持架120係1×4保持架，意謂其可容納經配置成一列之4個OSFP模組。保持架120具有四個開口，且每一開口可經組態以容納單一OSFP模組。保持架之其他組態係可能的。在一些實例中，1×1保持架可容納單一OSFP模組，而在其他實例中，其他任意M×N模組係可能的。OSFP模組可含有其他組件，諸如光學器件、光接收器、光收發器、雷射及處理器，以使能夠進行資料傳輸。模組111至114及保持架120可係較大封殼之部分或安裝在較大封殼內。例如，較大封殼可具有電子器件、風扇、冷卻系統或其他系統，以使能夠進行OSFP模組操作。保持架120可具有：頂表面121；底表面122；將OSFP模組分離之豎直壁，諸如分離器123；及分離器之後側或後部分，即後邊緣124。
模組114係例如符合OSFP之收發器模組，其滿足OSFP外觀尺寸及/或OSFP規範之參數。模組114亦係OSFP收發器模組，其具有：在一側上之連接器，即連接器115；及在模組之頂部上之散熱器117。在一些實例中，散熱器117(即表面117)可係模組114之頂表面。入口可形成在連接器115上方或附近。模組114意欲安裝在機架或保持架內，如下文參考圖1A至圖1D進一步所論述。連接器115可製成模組114之一端或朝向模組114之一端形成。模組114可具有橫越數個單工通道之輸貫量。例如，模組114之輸貫量橫越8個單工通道可係每單工通道400 Gbps或50 G。在其他實例中，可存在模組114之較高輸貫量，且其對應地橫越單工通道較高。
模組114亦可與計算裝置通信。計算裝置可係任何類型之計算裝置，諸如伺服器、伺服器叢集、虛擬機、膝上型電腦、桌上型電腦、行動裝置，或定製設計之硬體裝置。計算裝置可含有處理器、揮發性記憶體、非揮發性記憶體、使用者介面、顯示器、(多個)通信介面，及指令。
雖然圖1A中未繪示，但模組111至114可含有處理器或特殊應用積體電路(ASIC)。模組111之處理器或ASIC可經組態以使信號能夠通過模組傳輸。模組111可經組態成各種模式，以既實現高速信號，諸如在IEEE802.3bs、IEEE802.3cd之電氣規範中描述之高速信號，或又實現低速信號，諸如使用I2C或13C協定之低速信號，其可被主機用於模組111之組態及控制。信號之編碼或特定實施方案可取決於模組111內之ASIC或處理器之能力。類似地，儘管圖1A中未繪示，但模組111可含有雷射。
連接器115可支援各種類型之通信介面。在一些實例中，連接器115可係雙工LC連接器，其係由Lucent Technologies開發的一種類型之光纖連接器。在一些實例中，連接器115可係多光纖推接(MPO)型光學連接器。在其他實例中，連接器115可係能夠實現資料傳送之任何已知或相容通信介面。
散熱器130亦繪示在圖1A中。散熱器130可由諸如基座131之基座區段及諸如散熱片132至134)之各種散熱片製成。散熱片之絕對尺寸及散熱片相對於彼此之位置受到保持架120之大小以及OSFP準則及限制的約束。此外，散熱片之形狀、相對部位或位置或絕對位置經最佳化以實現較好的氣流，較好的氣流又可使OSFP能夠保持可操作，而不管歸因於與增加之輸貫量相關聯之較高瓦特數要求而產生的較大量之熱。散熱器130可經由使用彈簧、螺釘、夾子或其他機構機械地附接至保持架120或與模組111至114接觸，以允許散熱器容易地附接至保持架120並形成安全連接。儘管散熱器130被展示為一個單元，但散熱器130可以多種組態或部件來形成或製成。
每一模組可具有複數個開口或入口，此等開口或入口允許空氣進入模組之內部體積。例如，圖1A繪示模組114之入口119及模組111之入口116，以及上覆於入口119之表面117。進入入口之空氣可冷卻模組，並自模組之後部，即出口114-B離開。表面117亦可冷卻模組內產生之熱。表面117可與散熱器之基座131耦接，以便產生熱連接並允許熱進一步耗散。在一些實例中，表面117可形成散熱器或蒸汽室之部分。因此形成了用於冷卻模組之兩個空氣路徑。
圖1B繪示根據本發明之態樣之經組裝OSFP模組及改良的視圖。如圖1B所繪示，基座131可直接鄰近於並接觸散熱器130，以允許模組內產生之熱耗散並自模組傳導出去。散熱片132至134可將熱自OSFP模組111至114轉移走並允許冷卻。
散熱片可縱向地橫越保持架120之長度、平行於頂表面121、垂直於頂表面121或者在保持架之鄰近於分離器123之邊緣與保持架之相對後邊緣124之間縱向地橫越或平行於保持架120之底表面122延伸。在圖1A所展示之實例中，散熱片132至134沿著保持架之大部分長度延伸。可橫越保持架120之寬度設置任何數目個散熱片。在所展示之實例中，36個散熱片橫越保持架之寬度延伸，但散熱片之數目可廣泛地變化。
在一些實例中，散熱片可具有範圍至多為保持架120之長度(諸如71.0 mm)的長度、9.9 mm之高度，及0.5 mm之厚度。在其他實例中，高度之範圍可在9.9 mm與24.0 mm之間，長度之範圍可在6.5 mm與71.0 mm之間，且厚度之範圍可在0.4 mm與0.7 mm之間。散熱片間距之範圍可在1.3 mm與4.0 mm之間。但在其他實例中，散熱片可具有小於6.5 mm或大於71.0 mm之長度。
空氣速度與空氣壓降之間的關係大致係二次的。移動空氣所需之功率大致係空氣速度之三次函數。散熱片之間的關係、散熱片之長度、厚度及與基座131之接觸點經最佳化以最大化冷卻，同時確保來自符合OSFP之模組之前部的壓降不過大。
圖1C繪示根據本發明之態樣之經組裝OSFP模組及改良的額外視圖。在圖1C中可看到各種模組之出口，諸如出口114-B。出口允許氣流自模組之一端移動至另一端。通過模組之氣流另外可幫助冷卻模組以及散熱器及散熱片。
在一些實例中，參考圖1A至圖1C所繪示之一或多個組件可部分地或全部地由金剛石複合物製成，諸如銀-金剛石、鋁-金剛石或銅-金剛石。在一些實例中，金剛石複合材料可由為環繞由金剛石或金剛石-金屬混合物製成之內層或內芯之純金屬的表面層組成。具有較高傳導率之表面層將允許熱更快地傳送，而由金剛石或金剛石複合物製成之內芯將不以相同的方式傳導熱。經由材料之選擇性使用或工程處理(engineering)，熱可自模組中更有可能過熱之區域，諸如雷射或ASIC引導出去。例如，銀金剛石之熱膨脹係數為6.5 ppm/K，而熱導率為900 W/(m.K)。低熱膨脹係數同時保持高熱導率允許模組被更有效地冷卻，同時保持嚴格的公差以最大化散熱片及其他冷卻組件之尺寸。在一些實例中，組件可由任何金屬基質複合材料製成。金屬基質複合材料係如下所述之材料：其中此等材料中之至少一者係金屬，以允許較高熱導率，同時保持另一材料之性質。
圖1D繪示具有散熱器160及散熱片161至171之模組150的側視圖。散熱片之間隔繪示散熱片161至171之間的變化的間隙，該等間隙經設計成最佳化模組150之組件或區域上之氣流及冷卻。例如，散熱片165與散熱片166及散熱片166與167之間的間隙較大，從而允許較大體積之空氣較靠近模組150之中心流動。模組150之入口151至152允許空氣進入模組150之內部體積。散熱器160可經由基座160-C與模組150熱接觸。自側視圖可看出，存在兩個空氣路徑，從而允許額外冷卻，同時保持符合OSFP規範。
雖然圖1A至圖1D提供冷卻散熱片之幾種實例配置，但應理解，其他配置係可能的。例如，可修改散熱片之數目、間隔、形狀或組合。另外，儘管圖1A至圖1D中未繪示，但可由一外殼體來容納保持架120。外殼體之一開口可在間隔、大小、尺寸或幾何形狀方面進行最佳化，以最佳化系統之物理參數，例如熱耗散、壓降或平均溫降。由於橫越外殼體之開口及通過外殼體通常有固定的體積、氣流速率或質量流率，故氣流可橫越模組150之內部及橫越散熱器160被劃分。由於總質量流率通常係固定的，故外殼體與內殼體之間的劃分可由外殼體之開口決定。
圖2A至圖2D繪示模組之一部分的自上而下視圖。圖2A至圖2D中繪示模組組件210至240。歸因於諸如模組210之模組之長度，自模組之一端至另一端將有壓降，且氣流亦可能被限制在模組內。模組組件210至240經設計成減少沿著每一組件之長度之過度壓降，並允許氣流受到較少的限制。模組組件210至240可具有頂表面，諸如表面211、221、231及241。
圖2A中繪示具有表面211之模組組件210。可在表面211上形成孔，諸如孔212及213。孔212及213為圓形形狀。在表面211上形成複數個脊，包括脊215及脊216，隨著空氣組件210之表面211上移動，此等脊可最小化由空氣佔據之體積。另外，脊有助於在一個方向上引導空氣或產生空氣「隧道」。脊215及脊216可沿著模組之長度縱向地延伸，且兩個鄰近脊之間的空間可形成亦沿著模組之長度延伸之「通道」。脊可係導熱的，並充當散熱器或形成遠離模組組件210之熱傳送路徑之部分。此可有助於最小化表面之兩端之間的壓力差。雖然未繪示，但可沿著表面211之長度形成額外孔，以進一步允許額外入口空氣進入模組組件210之內部體積。此等孔可為任何形狀，或基於模組組件210之確切形式或尺寸被塑形，以最大化組件內部之氣流。在一些實例中，孔可具有2至5 mm之長度，並間隔開5至10 mm。在其他實例中，可形成小於2 mm且大於5 mm並具有任何間隔之孔。在其他實例中，孔可被製成為之字形圖案。孔可在表面211上被製成為各種圖案。
圖2B中繪示模組組件220。表面221上存在垂直於表面221之長度延伸之複數個銷狀散熱片，諸如銷狀散熱片222。此等銷狀散熱片最小化自模組組件220之一端至模組組件220之另一端的空氣壓降。此外，銷狀散熱片222可被塑形為進一步具有入口或空氣翼片，其允許空氣進入組件之內部體積。任何一個銷狀散熱片之高度係由OSFP外觀尺寸固定，但銷狀散熱片之寬度及長度可針對氣流中之最小壓降進行最佳化。
銷狀散熱片可採取多種幾何形狀。在一個實例中，如圖2B所展示，銷狀散熱片具有帶有圓形邊緣之細長且菱形形狀之本體。銷狀散熱片222之中心部分處之寬度228可大於銷狀散熱片222之最外端及相對端處之寬度229。在其他實例中，銷狀散熱片具有不同的形狀，諸如圓形、方形、淚珠形、正弦形，或任何種類或組合之形狀。銷狀散熱片223之頂表面227可係平面的，但在其他實例中，銷狀散熱片222之頂表面可係非平面的並具有彎曲表面。在一些實例中，銷狀散熱片之頂表面可係平面的，而在其他實例中，銷狀散熱片之頂表面可係波狀的。
銷狀散熱片可定位於表面221之任何部分上。在圖2B之實例中，銷狀散熱片222定位於鄰近於模組組件220之前邊緣221-F的表面221之前半部內。銷狀散熱片可代替地定位於鄰近於模組組件220之後邊緣的表面221之後半部內。在另外其他實例中，銷狀散熱片222可沿著表面221之整個長度L或大部分長度L延伸。下文將進一步論述此等額外實例中之幾個實例。
銷狀散熱片可以任何數目個圖案配置。如所展示，銷之列沿著長度L交錯，使得銷狀散熱片之第二列226定位於第一列225中之銷狀散熱片中之每一者之間。此圖案可沿著表面221之長度L繼續。在其他實例中，銷狀散熱片可經配置成直線或行。類似地，銷狀散熱片可沿著表面221配置在任何隨機點處。
圖2C中繪示模組組件230。類似於模組組件220，在模組組件230之表面231上存在銷狀散熱片232及233。此實例繪示沿著表面231之大部分長度L延伸並覆蓋實質上整個表面231之銷狀散熱片。在一些實例中，銷狀散熱片可遠離表面延伸，諸如遠離表面2 mm。在其他實例中，銷狀散熱片可遠離表面延伸小於2 mm或大於2 mm。
銷狀散熱片可被形成為任何幾何形狀。在一些實例中，銷狀散熱片可被形成為固定或變化的高度。銷狀散熱片可採取各種形狀，且銷之幾何形狀可在銷與銷之間或在列與列之間不同。在另外其他實例中，多種幾何形狀可用於銷狀散熱片，以產生用於表面241上之氣流之各種路徑。在一些實例中，銷狀散熱片之幾何形狀可基於OFSP模組之已知輸貫量或熱特性來選擇。在其他實例中，銷狀散熱片之幾何形狀及銷狀散熱片之配置可基於模組(諸如其內含有之ASIC或雷射)之熱特性來選擇。在一些實例中，複數個銷狀散熱片及翼片可經配置以在組件之表面上形成部分陣列，並且經配置以對應於組件內的熱源之部位以實現最低壓降。例如，銷狀散熱片可以相對密集圖案僅覆蓋表面之中心四分之一部分，而表面之其他部分可不含有銷狀散熱片或可含有相對較低密度之銷狀散熱片。在其他實例中，可配置更複雜的幾何形狀，諸如斐波納契螺旋，以最佳化熱交換、冷卻、氣流、壓力或其他參數。在一些實例中，銷狀散熱片可在模組內之ASIC或雷射附近形成陣列，以允許彼區中之額外冷卻並改良整體熱耗散特性。銷狀散熱片可進一步提供與置放有OSFP模組之保持架之額外熱連接。
圖2D中繪示模組組件240。類似於模組組件220，在模組組件240之表面241上存在銷狀散熱片242及243。銷狀散熱片242及243具有不同的尺寸。
雖然圖2A至圖2D提供銷狀散熱片之幾種實例配置，但應理解，其他配置係可能的。例如，可修改銷狀散熱片之數目、間隔、形狀或組合。在一些實例中，可修改外部散熱器，諸如圖1A至圖1D中提及之外部散熱器，以與銷狀散熱片之配置機械地配合或以其他方式接觸以允許額外熱耗散。
圖3A繪示裝配在保持架360內之OFSP模組之殼體350的截面視圖。氣流被引導為「進入」頁面，或在圖3B所展示之箭頭方向365至368上。殼體350可具有表面351，且在其上具有複數個銷狀散熱片，諸如銷狀散熱片352。銷狀散熱片352可進一步含有或形成空氣翼片。空氣翼片可由銷狀散熱片之表面所圍封之體積產生。銷狀散熱片可經塑形使得銷狀散熱片之內部部分係中空的並形成內腔。內腔可提供空間以供空氣進入並填充內腔之體積。內腔可採取多種形狀，且在一個實例中可具有類漏斗形狀，當自頂部觀察時，該形狀係可見的。在其他實例中，銷狀散熱片之外表面可包括表面中之裂口或開口，以允許空氣流入空氣翼片之內部體積。例如，由銷狀散熱片242圍封的表面241之一部分可被移除，從而產生用於使空氣橫越該表面移動之路徑。此可進一步增強自殼體350內部之冷卻，並最大化進入空氣翼片之氣流。
保持架360可成斜面以在保持架之表面內含有凹陷部，諸如在斜面361及斜面362處。斜面361及362可係彈簧負載的，使得除非外力施加至該等斜面，否則該等斜面與保持架360之內表面齊平。在施加外力時，斜面361至362可在施加力之相同方向上壓向保持架360。銷狀散熱片可在斜面之凹陷部內對準。例如，斜面362與銷狀散熱片352對準。因此，當將殼體350或諸如模組210至240之模組插入至保持架中時，可藉由對準斜面與銷狀翼片來最小化機械應力及損壞。此外，銷狀翼片可推擠斜面362，從而下壓斜面362之彈簧，並與斜面362緊密連接。以此方式，系統內之任何微電流或感應電流可經由銷狀翼片352與斜面362之間的機械及電接觸而有效地接地。
輻射發射或射頻能量可自殼體在氣流之相反方向上發射。輻射可在模組操作期間產生，諸如由模組內之ASIC或雷射產生。在一些實例中，可基於寬度、長度來利用及最佳化銷狀散熱片，以最小化殼體長度中之壓降，同時仍然衰減輻射發射源。在其他實例中，使用成彼此偏移之列配置之銷狀散熱片會衰減輻射，此係因為每一銷狀散熱片往回反射或衰減輻射。在一些實例中，藉由使用多列銷狀散熱片，輻射可被較大程度地衰減。熟習此項技術者將理解，對於殼體350之各種使用情況，各種組合及設計係可能的。
圖3B繪示模組，即模組360之局部視圖。模組360可類似於上述模組111。圖3C中繪示模組360與接收器362之連接側。接收器362可係由上述OSFP規範支援之任何合適接收器。該模組亦可含有在接收器上方之入口，該等入口經設計成最佳化進入模組360 (諸如入口369)之氣流。入口之特定形狀及設計可基於模組360之幾何形狀以及模組360內含有之電殼體之操作條件。被標記為366及377之平行箭頭繪示進入模組360之氣流方向。為了清楚起見，在圖3C中未繪示額外箭頭，但應理解，空氣在入口369之許多部位處流入模組360。
在一些實例中，入口，諸如入口369，可被蒸汽室替換。蒸汽室係充滿冷卻劑之室。冷卻劑在被加熱時自液相變成氣相。一旦變成氣態，冷卻劑就經由對流而循環，並通過室自由地移動。氣態分子凝結在冷表面上，耗散其熱負荷，且被引導回至冷卻劑儲集器。此過程允許用固定或已知量之冷卻劑進行冷卻。冷卻劑儲集器可沿著模組360之部分或整個長度延伸。
圖3C繪示保持架370內之OSFP模組的側視圖。圖3C中繪示具有連接器372、空氣導管373及鼓風機374之模組371。進入模組371之空氣係用實線376指示。連接器372與空氣導管373之間分配給鼓風機374之氣流係用實線377指示。離開鼓風機374之空氣係用實線378指示。隨著空氣自保持架370內鄰近於模組之資料連接器之左側通過OSFP模組通過保持架370之右側，空氣之溫度升高。隨著空氣通過保持架370移出並自左至右通過膜373，並通過至鄰近於鼓風機374之右側，空氣之溫度可降低或保持相似。模組371可類似於上述模組，諸如模組111。空氣導管373可具有第一端及第二端，且可圍封固定的體積。空氣導管373可由任何合適材料製成，諸如塑膠、聚合物或金屬。空氣導管373係允許空氣自模組371之一端導出之導管。鼓風機374可附接至空氣導管373之一端，而模組371附接至另一端。此附接可產生空氣路徑375。由於模組有獨立的路徑，故模組內之氣流可與置放有模組之托盤或殼體之氣流解耦，可為模組產生高壓路徑，並使其與托盤或殼體之氣流要求解耦。
此外，模組371、空氣導管373與鼓風機374之間的連接可由剛性、可撓性或半可撓性膜形成。部件之間的膜及開口可根據模組之幾何形狀、空氣壓力及由系統產生之特定流體動力學來選擇。例如，有可能的是，藉由選擇模組、空氣導管與鼓風機之間的開口或連接之尺寸而產生渦流或其他不良現象。此種渦流可破壞模組371上所需之平穩氣流。此外，在工程處理空氣路徑375時，必須考慮振動負荷、頻率、共振頻率、溫度及其他參數，以確保空氣路徑可最佳地冷卻OSFP模組。在一些實例中，空氣導管373可為幾公分長，且相對於模組形成角度。該角度之範圍可在例如5至35度之間，但在其他實例中，該角度可小於5度或大於35度。空氣導管之相對幾何形狀可基於模組之物理或操作參數，諸如模組長度、模組內任何部分之空氣壓力、通過模組之氣流，或離開模組之空氣溫度。
鼓風機374可係可產生空氣射流之任何裝置。鼓風機將產生負壓，從而進一步增加通過模組371之氣流。此又將允許模組被更有效地冷卻。在一些實例中，鼓風機374可以每分鐘100至1000次旋轉之頻率操作，且每分鐘移動5立方呎之空氣。但，在其他實例中，頻率可小於每分鐘100次旋轉或大於每分鐘1000次旋轉，以每分鐘移動5立方呎之空氣。在另外其他實例中，每分鐘之旋轉可被修改為每分鐘移動少於或多於5立方呎。可選擇鼓風機來最佳化模組內之冷卻、氣流、壓力或溫降。鼓風機可基於其頻率、振動特性、產生壓力梯度之能力或其他類似參數進行選擇。
在一些實例中，參考圖3A至圖3D描述之方法及設備可被單獨地使用或彼此組合地使用。
圖4A繪示OSFP模組，即模組400之示意性截面視圖。圖4A繪示：ASIC 411；雷射412；印刷電路板413；及OSFP模組之殼體，即殼體414；熱路徑415；及散熱器416。圖4A中亦用虛線實線繪示用於熱耗散之預期路徑或一個路徑。ASIC係特殊應用積體電路。ASIC 411安裝至模組之底部。在一些實例中，雷射412可係在10瓦特下操作之雷射。雷射412通常具有大約70℃之操作溫度上限。然而，ASIC 411可在高得多的溫度下執行，且如圖4A所繪示，位於雷射下方。在ASIC之正常操作期間，所產生之過多熱可能干擾雷射之正常操作，特別係在ASIC離散熱器416較遠的情況下。間接熱路徑不僅導致熱趨向於向雷射412移動，而且另外在引導熱遠離ASIC方面亦係無效的。
圖4B繪示OSFP模組450之截面視圖。虛線實線亦繪示自模組450熱耗散之路徑。類似於模組400，模組450含有：ASIC 451；雷射452；印刷電路板453；OSFP模組之殼體，即殼體454；熱路徑455；及散熱器456。藉由將ASIC 451移動至印刷電路板453上方，並將雷射452移動至印刷電路板下方，熱更容易地自較熱ASIC耗散出去。此外，印刷電路板453可充當絕緣體，並防止由ASIC 451產生之一些熱到達雷射452。
圖4C繪示OSFP模組460之示意性截面視圖。圖4A繪示：ASIC 461；雷射462；印刷電路板463；及OSFP模組之殼體，即殼體464；熱路徑465；及散熱器466。亦繪示了額外散熱片式空氣散熱器，即散熱器470。散熱器470位於OSFP模組400下方，並沿著模組之長度之一部分與模組接觸。此使OSFP模組能夠裝配在保持架內，而散熱器470不會妨礙模組400之插入。散熱器470亦可含有熱管，諸如熱管471。熱管471可由諸如金屬或金屬化合物之任何傳導性材料製成。在一些實例中，熱管可由銅、金複合物、銀或其他金屬複合材料製成。熱管471之材料可基於散熱材料及熱管兩者之熱膨脹係數來選擇。藉由添加散熱器470，與散熱器466相比，有可能更高效地冷卻ASIC 461並允許更多的熱經由散熱器470耗散。在一些實例中，散熱器470之表面積可經由使用碎形幾何來增加。在一些實例中，由散熱器470耗散之熱量可在10至100瓦特之間。儘管散熱器470以一個方向定向，但應理解，散熱器可相對於模組460以各種方向定向。氣流亦可相對於模組460及散熱器470以各種方向定向。
在一些實例中，熱管可用含有冷卻劑之蒸汽室替換以提供額外冷卻。冷卻劑可被選擇為具有高熱導率之材料、具有相變之材料或具有高比熱之材料。
圖5A繪示可容納幾個OSFP模組之機架，即機架500的自上而下視圖。機架500具有前側及後側。機架500經設計成在插入至前側中時容納及冷卻OSFP模組。機架500可容納保持架，諸如保持架120。機架500具有對應於OSFP模組之複數個熱交換器。例如，熱交換器501對應於四個OSFP模組。熱交換器502對應於單一OSFP模組。熱交換器可含有合適的液體冷卻劑，該液體冷卻劑可吸收自OSFP產生之熱。液體冷卻劑將被引導朝向管網路，該管網路將熱引導朝向機架500之後部。在機架500之後部處，由冷卻劑自OSFP模組帶走之熱可通過諸如中間冷卻器510之液體至空氣熱交換器自冷卻劑移除。中間冷卻器510可由具有高導熱量之材料製成，且經設計成具有大表面積以自中間冷卻器移除可能最多的熱量。另外，為了幫助維持通過機架500之氣流，風扇可包括在機架500之後側處。
圖5B繪示可容納幾個OSFP模組之機架的自上而下視圖。機架530可類似於機架500。機架530具有對應於OSFP模組之複數個熱交換器。例如，熱交換器531對應於四個OSFP模組。熱交換器532對應於單一OSFP模組。熱交換器可含有合適的液體冷卻劑，該液體冷卻劑可吸收自OSFP產生之熱。液體冷卻劑將被引導朝向管網路，該管網路將通過機架之前部延伸，並與外部冷卻劑分配單元(CDU)，諸如CDU 540連接。可基於OSFP系統或機架之大小及熱要求來選擇CDU 540。例如，在不到1 m 2之空間內提供200 kW以上冷卻之CDU系統可被選擇用於可能產生較大量熱量之某些OSFP應用。
圖5C及圖5D繪示具有直接水冷卻之OSFP模組550的俯視圖及側視圖。類似於上述模組，模組550具有可接納連接器之前側，及後側。該模組亦具有頂表面，即表面551。該模組亦可含有冷板，諸如冷板560。冷板可係能夠保持液體之儲集器。在其他實例中，冷板560可係沿著模組550之長度延行幾次或在模組550內成迴路的單一管之管網路。在一些實例中，冷板可在模組550上之熱點周圍被收集。模組550之後側可含有：用於較冷水之輸入，即輸入埠561；及用於溫水之輸出，即自冷板560返回之輸出埠562。輸入埠561可與冷板560流體連通，冷板560又可與輸出埠562流體連通。總之，此形成了可在返回至模組550之內部之前在外部被冷卻的封閉迴路。輸入埠561及輸出埠562之添加仍然允許保留OSFP外觀尺寸，並確保與現有OSFP機架之相容性。輸入埠561及輸出埠562可由具有低熱膨脹係數之導熱材料製成，且可大約在1 mm至5 cm之間。此外，取決於冷卻要求，該等埠可支援任何合適的流量及壓力。
圖6A繪示OSFP模組600之示意性截面視圖。模組600可類似於模組400及其組件。圖6A繪示：ASIC 611；雷射612；印刷電路板613；及OSFP模組之殼體，即殼體614；熱路徑615；及散熱器616。該ASIC係特殊應用積體電路。ASIC 611安裝至模組之底部。另外，OSFP模組600可含有整合至模組600之底部之扁平熱管，諸如熱管618及619。此等扁平熱管可由高傳導性材料製成。使熱管保持相對扁平可允許維持OSFP模組規範。
圖6B繪示OSFP模組650之示意性截面視圖。模組650可類似於模組400及其組件。圖6B繪示：ASIC 611；雷射662；印刷電路板663；及OSFP模組之殼體，即殼體664；熱路徑665；及散熱器669。該ASIC係特殊應用積體電路。ASIC 661安裝至模組之底部。另外，OSFP模組600可含有整合至模組600之底部之扁平熱管，諸如熱管668。此等扁平熱管可由高傳導性材料製成。使熱管保持相對扁平將允許維持OSFP模組規範，同時仍然允許改良之冷卻。此外，可將冷卻散熱片添加至模組之底部，以提供額外冷卻。在一些實例中，殼體664可係凹進的或以其他方式被修改，以允許在不影響模組650之尺寸或防止其整合在機架內的情況下併有用於額外冷卻散熱片之空間。
圖6C係具有參考圖6B描述之類似特徵之OSFP模組650的另一側視圖。
圖7繪示OSFP模組700之示意性截面視圖。模組700可類似於模組400及其組件。圖7繪示：ASIC 711；雷射712；印刷電路板713；及OSFP模組之殼體，即殼體714；熱路徑715；及散熱片716。散熱片716亦可係散熱器。ASIC係特殊應用積體電路。ASIC 711安裝至模組之底部。另外，OSFP模組700可含有朝向模組700之底部整合之扁平熱管，諸如熱管718。此等扁平熱管可由高傳導性材料製成。使熱管保持相對扁平將允許維持OSFP模組規範。在一些實例中，熱管718可係蒸汽室。
圖8A至圖8E繪示OSFP模組800之各種視圖。
圖8A繪示OSFP相容模組800之分解圖。繪示了具有表面811及入口812之內部冷卻組件810。第一中間組件820含有熱散播器821。熱散播器821可係散熱器、熱管或熱散播器。熱散播器821可係帶有蒸發器及冷凝器之蒸汽室。熱散播器821可由具有高熱導率之材料製成，或可由與模組800之其他材料相比具有高得多的熱導率之材料製成。例如，熱散播器821可由金屬或金屬化合物製成。熱散播器821可與冷卻組件810熱接觸。在一些實例中，熱散播器821及冷卻組件810可係一個連續組件。在此等實例中，隨著熱界面之數目減少，可實現額外熱冷卻。熱散播器821可與中間組件820之一部分一樣厚，並與熱源熱接觸。熱散播器821之一側可與冷卻組件810熱接觸，而熱散播器821之相對側可與熱源接觸。第二中間組件830可含有具有資料連接器831之前側。在一些實例中，資料連接器831可含有具有低熱導率之材料層，以防止與熱散播器821接觸之熱源向模組800之底部傳輸或傳導熱。中間組件830可經組態以容納電子器件，該等電子器件係熱源，諸如雷射或ASIC。底部組件840可含有熱散播器841。熱散播器841可係散熱器，或與諸如電子器件、ASIC或雷射之熱源熱接觸之導熱表面。在一些實例中，熱散播器841可延伸超過模組800之底表面並進入較大系統。在一些實例中，熱散播器841可形成外部散熱器。在一些實例中，熱散播器841可係蒸汽室。在一些實例中，熱散播器841可接觸外部散熱器或冷卻組件。熱散播器821、熱散播器841、薄蒸汽室或扁平熱管可結合至模組800之頂部或底部以改良熱耗散。在一些實例中，熱散播器821及熱散播器841之外部接觸表面可係蒸汽室或熱管，可與模組800之外表面齊平或稍微低於齊平。
圖8B繪示經組裝OSFP相容模組800之自上而下視圖，其具有表面811、入口812、熱散播器821、熱散播器841。圖8B中亦繪示印刷電路板832。印刷電路板可與模組800內部及外部之電子器件介接。此外，印刷電路板可由具有低熱導率之材料製成。在一些實例中，雷射可安裝在模組800之上部分中，並與熱散播器821熱接觸，而ASIC安裝在下部分中，在印刷電路板832下方，並與熱散播器841熱接觸。雷射將能夠通過熱散播器821耗散熱，而ASIC通過熱散播器841耗散熱。因此，通過模組之整體冷卻以此方式增加。
圖8C繪示經組裝OSFP相容模組800之自下而上視圖，其中熱散播器841及資料連接器831係可見的。在一些實例中，可在模組800中做出切口，以允許熱散播器841接觸外部散熱器。在其他實例中，熱散播器841可形成模組800之外表面之部分，或以其他方式與該表面齊平。在一些實例中，熱散播器841可與外部冷卻器接觸。在一些實例中，外部冷卻器或散熱器可係液體熱交換器、帕耳帖熱泵或額外熱管。
圖8D繪示保持架860內之模組800。保持架860可安裝至印刷電路板851。保持架860可含有幾個開口，諸如用於容納諸如模組800之模組之開口861及862。印刷電路板851可安裝在較大封殼內。印刷電路板851可與一或多個模組內之電子器件介接。保持架860及印刷電路板851可經組態以允許散熱器，即散熱器852通過熱散播器841與模組800熱接觸，如早先所論述。例如，印刷電路板及保持架可具有與外部散熱器匹配之切口。在一些實例中，保持架860可係彈簧負載的，以允許與組件之機械匹配較容易地相容。在其他實例中，保持架860可係無彈簧的。
圖8E繪示模組800、外部散熱器852及印刷電路板851之示意性截面視圖。除了參考圖8A至圖8D論述之各種組件之外，圖8E亦繪示雷射890及ASIC 891。
圖9繪示在各種操作溫度下之實例符合OSFP之收發器模組的熱及電態樣。圖形900之水平軸線，即軸線905，指示OSFP模組之輸貫量。圖形900之豎直軸線，即軸線910，指示某一輸貫量所需之熱效能。標繪了三個資料點，即資料點921至923，分別對應於400 Gbps、800 Gbps及1.6 Tbps之輸貫量。例如，預期到，800 G位元率將需要19 W之功率，而1.6 T位元率將需要25 W之功率。當前OSFP外觀尺寸無法支援此等後面的位元率，此係因為OSFP模組產生之熱太多而無法適當地操作。在較高溫度下，模組內部之空氣壓降可能過高而無法在環境及靜態條件下有效地冷卻模組。
圖10A繪示OSFP模組1000之側視圖，該模組具有上文參考圖1A至圖8E論述之組態中之一或多者。圖10繪示可具有入口1050之外殼體1010。模組1000具有：帶有入口1040之前側；帶有後側或空氣出口，即出口1080之後側；及形成在前側與後側之間的頂表面1030。模組1000可具有附接至頂表面1030之外部散熱器1020。模組1000亦可具有內表面1041，如上文所闡釋，在一些實例中，內表面1041可含有孔，以允許空氣排出至模組1000之內部部分。模組1000可具有表面1060。在一些實例中，表面1060可經組態以允許外部底部散熱器與表面1060接觸。殼體1010可具有底部部分，即部分1070。在一些實例中，部分1070可經切割以產生用於底部散熱器之開口。
圖10B繪示OSFP模組之側視圖中之空氣路徑，其具有上文參考圖1A至圖8E論述之組態中之一或多者，即空氣路徑1081至1085。空氣路徑1085可通過殼體1010之入口1050進入，並在OSFP模組1000上方流動。空氣路徑1081可通過殼體1010之入口1050進入，並流過與模組1000之頂表面1030熱連接之外部散熱器1020。空氣路徑1082可通過入口1040進入，通過OSFP模組1000之長度移動，並通過空氣出口1080離開。如上文所論述，空氣路徑1082可遇到銷狀翼片，諸如銷狀翼片222。空氣路徑1083可通過內表面內諸如孔212之孔進入，並通過模組1000之內部部分移動，之後通過後端離開。空氣路徑1084可平行於模組1000之底部部分延行。空氣路徑1084可與附接至模組之底部之外部散熱器交叉，以提供額外冷卻。
雖然本發明含有許多特定實施細節，但此等不應被認作對可主張者之範疇的限制，而是對特定於特定實施方案之特徵的描述。本說明書中在單獨實施方案之上下文中描述之某些特徵亦可在單一實施方案中組合地實施。相反地，在單一實施方案之上下文中描述之各種特徵亦可在多個實施方案中單獨地實施或以任何合適子組合實施。此外，儘管特徵可以在上文中被描述為在某些組合中起作用，且甚至最初被如此主張，但在一些情況下，來自所主張組合之一或多個特徵可自該組合中刪除，且所主張組合可有關於子組合或子組合之變型。
類似地，雖然在圖式中以特定順序描述操作，但此不應被理解為要求以所展示之特定順序或次序執行此類操作，或要求執行所有所繪示操作，以達成期望的結果。在某些情況下，多任務及並行處理可能係有利的。
對「或」之提及可被認作包括性的，使得使用「或」描述之任何術語可指示單一、多於一個及所有所描述術語中之任一個。標籤「第一」、「第二」、「第三」等未必意謂指示排序，且通常僅用於區分相似或類似的項目或元件。
該技術之態樣可包括一種總成，該總成包含： 一八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，其包含一資料連接器及入口孔口，該等入口孔口經組態以實現在該OSFP模組之一內部部分與一外部部分之間的氣流； 一第一散熱器，其具有一頂表面及面向該OSFP模組之一相對底表面；第一複數個中空通道，其形成在該OSFP模組與該底表面之間； 一第二散熱器，其具有上覆於該第一散熱器之該頂表面並與該頂表面熱連接之一表面；及/或 複數個散熱片，其遠離該第二散熱器之該表面延伸；及/或其中該複數個散熱片中之至少一第一對兩個鄰近散熱片之間的一第一空間不同於一第二對鄰近散熱片之間的一第二空間，以便最佳化該模組之一熱效能特性；及/或 其中該第二散熱器接觸該頂表面；及/或 一殼體，其用於在其中接納該OSFP模組，且定位於該第二散熱器與該表面之間；及/或 其中該殼體包括一開口，該OSFP模組與該第二散熱器通過該開口熱互連；及/或 其中該模組之至少部分包含一金剛石複合材料；及/或 其中該金剛石複合材料係鋁金剛石；及/或 其中該模組之至少部分由一金屬複合材料製成；及/或 含有一外部或內部水冷卻元件；及/或 含有一蒸汽室；及/或 含有一底部散熱器。
所揭示技術之態樣可包括以下特徵之任何組合： ¶1. 一種總成，其包含： 一八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，其包含一資料連接器及入口孔口，該等入口孔口經組態以實現在該OSFP模組之一內部部分與一外部部分之間的氣流； 一第一散熱器，其具有一頂表面及面向該OSFP模組之一相對底表面； 第一複數個中空通道，其形成在該OSFP模組與該底表面之間； 一第二散熱器，其具有上覆於該第一散熱器之該頂表面並與該頂表面熱連接之一表面；及 複數個散熱片，其遠離該第二散熱器之該表面延伸。 ¶2. 如¶ 1之總成，其中該複數個散熱片中之至少一第一對兩個鄰近散熱片之間的一第一空間不同於一第二對鄰近散熱片之間的一第二空間，以便最佳化該模組之一熱效能特性。 ¶3. 如¶¶ 1至2之總成，其中該第二散熱器接觸該頂表面。 ¶4. 如¶ 1至3之總成，其進一步包含一殼體，該殼體用於在其中接納該OSFP模組，且定位於該第二散熱器與該表面之間。 ¶5. 如¶¶ 1至4之總成，其中該殼體包括一開口，該OSFP模組與該第二散熱器通過該開口熱互連。 ¶6. 如¶¶ 1至4之總成，其中該模組之至少部分包含一金剛石複合材料。 ¶7. 如¶¶ 1至6之總成，其中該金剛石複合材料係鋁金剛石。 ¶8. 如¶¶ 1至6之總成，其中該模組之至少部分由一金屬複合材料製成。 ¶9. 一種系統，其包含： 具有一開口之一外殼體；及 如¶ 1之總成，其安置在該外殼體內，其中該複數個散熱片經組態以自該開口接收氣流。 ¶10. 一種系統，其包含： 一八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，該模組包含： 一前側及與該前側相對之一後側； 自該前側之一部分延伸至該後側之一部分的一實質上連續頂表面； 形成在該前側上之一資料連接器； 一空氣導管，其具有一第一端及一第二端，該空氣導管之該第一端與該模組之該後側形成一封閉連接； 一鼓風機，其具有一第一端及一排氣口，該鼓風機之該第一端與該空氣導管之該第二端形成一封閉連接；及 一空氣路徑，其被形成為自該模組之該前側通過至少該空氣導管至該鼓風機之該排氣端。 ¶11. 如¶ 10之系統，其進一步包含由一金屬複合材料形成之該空氣導管。 ¶12. 如¶¶ 10至12之系統，其中該空氣導管之相對尺寸係基於該模組之該後側處之一空氣壓力或一空氣速度。 ¶13. 如¶¶ 10至12之系統，其中該空氣導管之幾何形狀經配置以防止在該系統內形成渦流。 ¶14. 如¶¶ 10至13之系統，其中該鼓風機之一頻率係基於該模組之幾何形狀。 ¶15. 如¶¶ 10至13之系統，其中該鼓風機之一頻率係基於該模組之該後側處之該空氣壓力或該空氣速度。 ¶16. 如¶¶ 10至15之系統，其中該空氣路徑針對自該模組之熱耗散進行最佳化，及/或該系統連接或熱耦接至一水源，及/或該模組含有一蒸汽室。 ¶17. 一種八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，其包含： 一前側及與該前側相對之一後側； 自該前側之一部分延伸至該後側之一部分的一實質上連續頂表面； 安置形成在該前側上之一資料連接器；及 複數個銷狀散熱片，其橫越該頂表面以一陣列之形式形成，每一銷狀散熱片在形狀上係實質上非線性的且圍封由該頂表面上之一封閉迴路形成之一區域，其中該複數個銷狀散熱片最小化該模組之該前側與該後側之間的一壓力梯度。 ¶18. 如¶ 17之模組，其中每一銷狀散熱片被形成為一菱形形狀。 ¶19. 如¶¶ 17至18之模組，其中該前側含有在該資料連接器上方之實質上開放空氣通道。 ¶20. 如¶¶ 17至19之模組，其中該複數個銷狀散熱片被配置成列，該等列彼此偏移。 ¶21. 如¶ 19之模組，其中該複數個銷狀散熱片覆蓋該頂表面之表面積之至少30%。 ¶22. 如¶¶ 17至19之模組，其中每一銷狀散熱片形成一空氣翼片，該空氣翼片提供用於使流體橫越該頂表面移動之一路徑。 ¶23. 如¶¶ 17至20之模組，其中該空氣翼片經組態以與形成在用於該模組之一殼體中之一彈簧負載斜面對準。 ¶24. 如¶ 23之模組，其中該複數個銷狀散熱片經組態以衰減電磁干擾。 ¶25. 如¶ 23之模組，其中該複數個銷狀散熱片經組態以衰減自該模組之該前側發射之輻射。 ¶26. 如¶ 17之模組，其中該模組連接或熱耦接至一水源及/或一底部散熱器及/或一蒸汽室及/或一入口及/或孔口及/或一鼓風機。
對本發明中描述之實施方案之各種修改對於熟習此項技術者而言可係顯而易見的，且在不脫離本發明之精神或範疇的情況下，本文中定義之一般原理可應用於其他實施方案。因此，申請專利範圍不意欲限於本文中所展示之實施方案，而是符合與本文中揭示之此揭示內容、原理及新穎特徵一致的最寬範疇。
110: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組區塊或群組 111: 模組 112: 模組 113: 模組 114: 模組 114-B: 出口 115: 連接器 116: 入口 117: 散熱器 119: 入口 120: 保持架 121: 頂表面 122: 底表面 123: 分離器 124: 後邊緣 130: 散熱器 131: 基座 132: 散熱片 133: 散熱片 134: 散熱片 150: 模組 151: 入口 152: 入口 160: 散熱器 160-C: 基座 161: 散熱片 162: 散熱片 163: 散熱片 164: 散熱片 165: 散熱片 166: 散熱片 167: 散熱片 168: 散熱片 169: 散熱片 170: 散熱片 171: 散熱片 210: 組件 211: 表面 212: 孔 213: 孔 215: 脊 216: 脊 220: 組件 221: 表面 221-F: 前邊緣 222: 銷狀散熱片 223: 銷狀散熱片 225: 第一列 226: 第二列 227: 頂表面 228: 寬度 229: 寬度 230: 組件 231: 表面 232: 銷狀散熱片 233: 銷狀散熱片 240: 組件 241: 表面 242: 銷狀散熱片 243: 銷狀散熱片 350: 殼體 351: 表面 352: 銷狀散熱片 360: 保持架 361: 斜面 362: 斜面 365: 箭頭方向 366: 箭頭方向 367: 箭頭方向 368: 箭頭方向 369: 入口 370: 保持架 371: 模組 372: 連接器 373: 空氣導管 374: 鼓風機 375: 空氣路徑 376: 進入模組之空氣 377: 連接器與空氣導管之間分配給鼓風機之氣流 378: 離開鼓風機之空氣 400: 模組 411: 特殊應用積體電路(ASIC) 412: 雷射 413: 印刷電路板 414: 殼體 415: 熱路徑 416: 散熱器 450: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 451: 特殊應用積體電路(ASIC) 452: 雷射 453: 印刷電路板 454: 殼體 455: 熱路徑 456: 散熱器 460: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 461: 特殊應用積體電路(ASIC) 463: 印刷電路板 464: 殼體 465: 熱路徑 466: 散熱器 470: 散熱器 471: 熱管 500: 機架 501: 熱交換器 502: 熱交換器 510: 中間冷卻器 530: 機架 532: 熱交換器 540: 冷卻劑分配單元(CDU) 550: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 551: 表面 560: 冷板 561: 輸入埠 562: 輸出埠 600: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 611: 特殊應用積體電路(ASIC) 612: 雷射 613: 印刷電路板 614: 殼體 615: 熱路徑 616: 散熱器 618: 熱管 619: 熱管 650: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 661: 特殊應用積體電路(ASIC) 662: 雷射 663: 印刷電路板 664: 殼體 665: 熱路徑 669: 散熱器 700: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 711: 特殊應用積體電路(ASIC) 712: 雷射 713: 印刷電路板 714: 殼體 715: 熱路徑 716: 散熱片 718: 熱管 800: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 810: 內部冷卻組件 811: 表面 812: 入口 820: 第一中間組件 821: 熱散播器 830: 第二中間組件 831: 資料連接器 832: 印刷電路板 840: 底部組件 841: 熱散播器 851: 印刷電路板 852: 散熱器 860: 保持架 861: 開口 862: 開口 890: 雷射 891: 特殊應用積體電路(ASIC) 900: 圖形 905: 軸線 910: 軸線 921: 資料點 922: 資料點 923: 資料點 1000: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 1010: 外殼體 1020: 外部散熱器 1030: 頂表面 1040: 入口 1041: 內表面 1050: 入口 1060: 表面 1070: 部分 1080: 出口 1081: 空氣路徑 1082: 空氣路徑 1083: 空氣路徑 1084: 空氣路徑 1085: 空氣路徑 L: 長度
隨附圖式不意欲按比例繪製。各個圖式中相同的附圖標記及名稱指示相同的元件。為了清楚起見，並非每一組件都可在每一圖式中標記。在圖式中：
圖1A係根據本發明之態樣之實例OSFP模組的分解透視圖。
圖1B至圖1C係圖1A之經組裝OSFP模組的不同透視圖；
圖1D繪示具有帶有散熱片之散熱器之實例OSFP模組的前視圖。
圖2A係根據本發明態樣的具有實例冷卻孔及通道之OSFP模組的自上而下視圖。
圖2B至圖2D係根據本發明之態樣的OSFP中之實例冷卻銷狀散熱片配置的自上而下視圖。
圖3A繪示根據本發明之態樣之實例OSFP模組、殼體、銷狀散熱片及空氣翼片的截面視圖。
圖3B繪示根據本發明之態樣的具有空氣翼片之實例OSFP模組殼體的透視圖。
圖3C繪示根據本發明之態樣的具有最佳化氣流之實例OSFP冷卻系統的截面側視圖。
圖4A至圖4C係根據本發明之態樣之實例OSFP模組的側視圖，OSFP模組具有通過散熱器之組態及ASIC相對於雷射之位置的最佳化熱流。
圖5A至圖5D係根據本發明之態樣之實例OSFP模組的視圖，OSFP模組經由使用封閉迴路水冷卻之水冷卻技術具有熱耗散改良。
圖6A至圖6C係根據本發明之態樣之實例OSFP模組的側視圖，OSFP模組基於經由使用扁平熱管之熱路徑對熱耗散進行改良。
圖7係根據本發明之態樣之實例OSFP模組及經由使用彎繞熱管對熱耗散進行改良的側視圖。
圖8A至圖8E係根據本發明之態樣之實例OSFP模組及經由使用外部底部散熱器對熱耗散進行之改良的各種視圖。
圖9係繪示不同組態下之實例OSFP模組之各種功率及熱態樣的圖形。
圖10A繪示實例OSFP模組1000的側視圖，其具有參考圖1A至圖8E論述之態樣中之一或多者。
圖10B繪示實例OSFP模組之側視圖中之實例空氣路徑。
1000: 八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組 1010: 外殼體 1020: 外部散熱器 1030: 頂表面 1040: 入口 1050: 入口 1060: 表面 1070: 部分 1080: 出口

Claims (9)

  1. 一種電子總成，其包含：一八進位小型外觀尺寸可插拔(OSFP)模組，該OSFP模組包含一資料連接器；一第一散熱器，該第一散熱器具有一頂表面及面向該OSFP模組之一相對底表面；第一複數個中空通道，該第一複數個中空通道形成在該OSFP模組與該第一散熱器之該底表面之間；一第二散熱器，該第二散熱器具有上覆於該第一散熱器之該頂表面並與該第一散熱器之該頂表面熱接觸之一表面；及複數個散熱片，該複數個散熱片遠離該第二散熱器之該表面延伸。
  2. 如請求項1之電子總成，其中該OSFP模組進一步包含入口孔口，該等入口孔口形成在該OSFP模組之一個表面上，且經組態以實現在該OSFP模組之一內部部分與一外部部分之間的氣流。
  3. 如請求項2之電子總成，其中該複數個散熱片中之至少一第一對鄰近散熱片之間的一第一空間不同於該複數個散熱片中之一第二對鄰近散熱片之間的一第二空間，以便最佳化該OSFP模組之一熱效能特性。
  4. 如請求項2之電子總成，其進一步包含一殼體，該殼體用於在其中接納該OSFP模組，且定位於該第二散熱器與該OSFP模組之該表面之間。
  5. 如請求項4之電子總成，其中該殼體包括一開口，該OSFP模組與該第二散熱器通過該開口熱互連。
  6. 如請求項2之電子總成，其中該OSFP模組之至少部分包含一金剛石複合材料。
  7. 如請求項6之電子總成，其中該金剛石複合材料係鋁金剛石。
  8. 如請求項2之電子總成，其中該OSFP模組之至少部分由一金屬複合材料製成。
  9. 一種電子系統，其包含：具有一開口之一外殼體；及如請求項1之總成，該總成安置在該外殼體內，其中該複數個散熱片經組態以自該外殼體之該開口接收氣流。
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