Являются ли анодированные зеркальные алюминиевые листы лучшими для корпусов оптических межблочных соединений в кластерах AI?

Кластеры искусственного интеллекта (ИИ) высокой плотности, использующие 800G, 1,6T и новые архитектуры Co-Packaged Optics (CPO), требуют точной физической, тепловой и электромагнитной изоляции для сверхскоростных оптических модулей приемопередатчиков. По мере увеличения количества сигнальных линий и увеличения тепловой плотности в вычислительных узлах GPU/NPU материалы, используемые для корпусов оптических межсоединений, внутренних микроотражателей и защитных пластин приемопередатчиков, должны поддерживать строгие допуски по размерам, нулевое выделение газов, высокую оптическую отражательную способность и эффективную теплопроводность.

Анодированные зеркальные алюминиевые листы (сплавы серий 1000 и 5000 с коэффициентом зеркального отражения >86–95%) обеспечивают явные технические преимущества по сравнению со стандартным фрезерованным алюминием, цинковым литьем под давлением или пластиками с покрытием. Их уникальное сочетание высокой зеркальной отражательной способности, низких потерь на излучательную способность поверхности, чрезвычайной поверхностной твердости (анодный слой >300 HV) и точного рассеивания тепла делает их превосходным выбором для корпусов оптических межсоединений следующего поколения в суперкомпьютерных средах искусственного интеллекта.

Среда оптического межсоединения

В оптических трансиверах 1,6 Тл и модулях CPO лазерные диоды (EEL/VCSEL) и кремниевые фотонные чипы создают концентрированные тепловые следы, требуя при этом абсолютной чистоты светового пути:

Изоляция рассеянного света и теплового излучения: неконтролируемые внутренние отражения или поглощение темной поверхности внутри корпуса трансивера вызывают накопление тепла, смещение длины волны лазерного излучения (нм) и увеличение частоты битовых ошибок (BER).

Преимущество зеркальной зеркальной поверхности: зеркальный анодированный алюминий высокой чистоты отражает до 95% паразитной оптической и инфракрасной энергии, сохраняя направление света по заданным волноводным путям и уменьшая нагрев внутренней полости.

Сравнение: литой цинк/фрезерованный алюминий и анодированный зеркальный алюминиевый лист

Сравнение материалов корпуса

В таблице ниже сравниваются стандартные материалы корпуса с листами анодированного зеркального алюминия для оптических межсоединений кластера AI:

Ключевые профессиональные преимущества в приложениях суперкомпьютеров с искусственным интеллектом

Часто задаваемые вопросы

В1: Уменьшает ли слой анодного оксида оптическую отражательную способность зеркального алюминиевого листа?

О: Тонкий прозрачный анодный слой высокой чистоты (3–5 мкм) снижает отражательную способность всего на 1–2 %, обеспечивая при этом необходимую защиту от царапин и окисления, поддерживая общую отражательную способность выше 88 – 93 %.

Вопрос 2: Почему для крышек оптических приемопередатчиков анодированный зеркальный алюминий предпочтительнее литья под давлением цинка?

Ответ: Для литья под давлением цинка требуются смазочные материалы, которые могут выделять газы внутри оптических модулей, он более чем в два раза тяжелее (6,6 г/см⊃3;) и не имеет высокой зеркальной отражательной способности, необходимой для оптической термоизоляции.

Вопрос 3: Как анодированный зеркальный алюминий предотвращает дрейф длины волны лазера в оптических соединениях?

Ответ: Отражая рассеянное инфракрасное и тепловое излучение от полости лазерного диода, зеркальный алюминий предотвращает появление локализованных тепловых ловушек, поддерживая стабильную температуру лазерного перехода и предотвращая дрейф длины волны.

В4: Могут ли анодированные зеркальные алюминиевые листы выдерживать повторяющиеся циклы установки карты трансивера?

А: Да. Герметичный анодно-оксидный слой имеет поверхностную твердость, превышающую 300 HV, устойчив к царапинам на поверхности и фрикционному износу во время многократного горячего подключения к гнездам клетки переключателя.

В5: Какая защитная пленка рекомендуется для штамповки оптических компонентов из зеркальных листов?

О: Рекомендуется использовать полиэтиленовые (ПЭ) защитные пленки с низкой клейкостью и без остатков (50–80 мкм). Они защищают поверхность зеркала во время штамповки и гибки на станке с ЧПУ и аккуратно отслаиваются, не оставляя следов клея.

Заключение

Анодированные зеркальные алюминиевые листы обеспечивают значительные инженерные преимущества для корпусов оптических межсоединений, обеспечивая высокое оптическое отражение, нулевое загрязнение чистых помещений, превосходную износостойкость и эффективную теплопередачу.

Чтобы оптимизировать выбор материалов для изготовления оптических межсоединений AI:

Укажите зеркальный алюминий с зеркальной отражательной способностью 88–95 %. Обязательно используйте листы из сплава 1050 или 5052 высокой чистоты с электрополированными поверхностями для внутренних оптических полостей и пластин отражателя.

Требуйте сертифицированной толщины анодного слоя (3–8 мкм). Убедитесь, что анодная пленка гидротермически герметизирована и соответствует требованиям НАСА по дегазации (общая потеря массы <1,0%).

Проверка допусков на штампы и заусенцы (≤ 3 мкм). Соблюдайте стандарты точной резки, чтобы предотвратить деформацию кромок во время автоматической сборки шасси приемопередатчика.