一台高速交换机内部已经安装了高性能风扇，为什么前面板上的光模块依然可能面临散热压力？当数据传输速率从400G、800G继续提升到1.6T，真正困扰工程师的，有时并不是整台设备没有足够的风量，而是高速气流经过密集模块笼、散热片和PCB之后，究竟还有多少能够有效经过真正发热的位置。

在AI数据中心，高速光模块正从相对独立的通信部件，逐渐成为影响交换设备功耗、温度和端口密度的重要组成部分。公开的1.6T OSFP产品资料显示，部分采用完整数字信号处理与重定时架构的光模块，单端口*高功耗已经可以达到28W。当几十个高速端口同时运行时，前面板区域本身就可能形成相当可观的热负荷。

对于汉得利而言，这种变化带来了一个值得探索的技术方向：当大型系统风扇已经存在，是否还可以利用更小、更薄的压电气流器件，针对局部换热不足的位置进行补充，让主动空气交换进一步靠近核心热源？

交换机已经有强风，光模块为什么仍然可能出现局部热点

高速光模块的散热，并不是简单地让风吹过一颗芯片。

典型的可插拔光模块内部包含DSP、光电转换器件、驱动器和电源管理等不同功能单元，热量首先需要通过芯片封装、导热界面和模块金属外壳向外传递，再借助模块顶部散热片或主机提供的散热结构，与交换机系统风流完成换热。

以OSFP为例，其常见散热设计包括集成散热片的IHS结构，以及由主机提供接触式散热结构的RHS方案。它们都说明了一件事：高速光模块的冷却能力，不仅取决于模块内部设计，也高度依赖主机平台的热管理条件。

真正复杂的地方在于空气如何流动。

现代交换机需要在有限高度内布置大量高速光端口，相邻模块、模块笼、散热鳍片和PCB结构会共同影响气流分配。空气总是倾向于沿阻力较小的路径流动，因此，系统风扇虽然能够提供较大的整体风量，却不意味着每一处局部散热结构都获得了同样充分的空气交换。

这里涉及流体力学中的两个概念：流动阻力与热边界层。

空气流经高温表面时，靠近壁面的气流速度受到黏性作用影响，温度也会从壁面温度逐渐过渡到主流空气温度，形成热边界层。如果局部气流不足，或者散热片附近出现不理想的回流与滞流区域，热量就可能难以及时传递给流动空气。

因此，高速光模块的散热难题，正在从单纯增加系统风量，进一步延伸到如何优化散热片附近的局部流场。

压电风冷研究证明，局部气流的组织方式可能比风量更重要

对于高度集成电子设备，利用微型振动结构产生局部气流，并不是一个缺乏科研基础的概念。

2007年，美国普渡大学Suresh Garimella、Arvind Raman等研究人员在《International Journal of Heat and Fluid Flow》发表了关于微型压电风扇热性能优化的研究。他们系统考察了压电风扇的振幅、工作频率、安装距离以及相对于热源的位置等因素，发现这些参数会明显影响局部对流换热效果。在特定优化实验条件下，换热系数相对于自然对流获得了显著提升。

这项研究*值得关注的，不是某一个实验中的*大降温数字，而是它说明：微型主动风冷的效果，并不只取决于气流有多大，还取决于气流以什么方式到达热源。

2018年，《Applied Energy》发表的压电风扇综述进一步总结了这种技术在低功耗电子设备中的散热研究，并强调结构优化、数值仿真和多器件组合的重要性。2026年，发表于《Chip》的《Piezoelectric active air-cooling devices》综述，又将压电风扇与压电射流冷却纳入更加系统的研究框架，讨论振动结构、腔体设计、出风孔以及安装布局如何共同决定散热表现。

这些研究与高速光模块的工程需求形成了一个值得关注的交集：光模块周边已经存在系统风流，新的散热技术未必需要再创造一套大型风道，而可以探索通过小型气流驱动器，改善局部气流不足或者换热效率受限的问题。

当然，上述研究涵盖多种压电风冷结构，并不意味着它们的实验结果可以直接套用到汉得利产品，更不能据此认定压电风扇已经通过高速光模块平台验证。

0.7mm级压电风扇，为器件周边主动风冷提供新的布局可能

汉得利开发的超薄压电风扇，与传统旋转风扇采用了不同的驱动方式。

其基本原理来自逆压电效应：当交变电信号施加在压电陶瓷上，材料会产生周期性机械形变，再通过振动结构、腔体和气流出口设计，将微小的机械运动转化为定向空气流动。整个过程不需要传统旋转电机和轴承，也不依赖持续旋转的叶轮。

汉得利目前相关压电风扇尺寸可以做到13×13×0.7mm，自由流量达到5L/min以上，静态压力达到300Pa以上，功耗不高于350mW。

其中，0.7mm首先改变的是安装空间。传统风扇需要预留叶轮、电机及旋转结构高度，而亚毫米级主动气流器件能够让工程师考虑过去很难布置风扇的位置，例如散热结构附近的薄型间隙、光模块笼周边预留区域，以及相邻功率器件或PCB局部热区附近。

另外两个参数，则需要放在一起理解。

风量与静压不是两个在任何工况下都能同时达到的固定值。风扇存在所谓的P-Q性能曲线：当气流出口阻力很小时，流量较大；当空气通道阻力增加时，实际流量通常下降。自由流量和*大静压分别描述不同边界条件下的性能，真正装入设备后的工作点，还要由器件性能与整机风道阻抗共同决定。

这对于高速光模块周边应用尤其重要。因为压电风扇是否能够改善散热，不是简单比较“5L/min有多大”，而是需要验证其定向气流能否有效经过指定散热表面，并与交换机原有系统风流协同工作。

更合理的应用方向，是模块外部散热片、模块笼周边或相邻电子器件区域的局部辅助风冷，而不是直接宣称将风扇安装进标准可插拔光模块内部。后者受到标准结构、插拔维护、电气接口和空间限制，不能仅凭风扇尺寸推断其可行性。

真正的工程难点，不是让压电陶瓷振动，而是让气流稳定地参与整机散热

把压电风扇装进实际电子设备，首先需要解决的是结构与谐振的匹配。压电陶瓷、弹性振动部件、固定方式和驱动条件共同决定器件的动态性能。汉得利相关超薄风扇采用约24.5kHz的驱动频率，但驱动频率较高并不意味着整机一定完全静音；实际运行仍然需要检查机械耦合、气动噪声以及不同安装条件下的振动表现。

其次是整机流场。局部气流可能改善换热，也可能因为安装方向不当干扰原有风道。尤其对于高端交换机，模块温度、入口空气条件、散热片压降、系统风扇控制以及热插拔维护，都需要在同一个热管理模型中考虑。压电风扇能否真正带来增益，*终要依靠CFD流体仿真、实际温度测试、系统噪声与长期可靠性验证，而不是仅凭器件的自由风量判断。

这也解释了为什么压电主动风冷并不是一个单纯的机械结构问题。它同时需要压电材料、驱动电子、结构模态、流体力学与批量制造能力协同。

汉得利在这一领域的积累，可以进一步追溯到其压电技术体系。历史公开资料显示，汉得利曾与天津大学、四川大学以及南京航空航天大学、中科院上海硅酸盐研究所等高校院所创新资源开展产学研合作与协同。2023年度江苏省科学技术奖提名项目中，汉得利、南京航空航天大学、江苏理工学院及汉得利控股的江苏波速传感器，共同参与了“堆叠式低温共烧高灵敏度压电陶瓷传感器关键技术及应用”项目。

这些科研合作不能直接解释为某款压电风扇的联合研发，但它们体现出汉得利围绕压电材料、器件结构和工程应用形成的长期技术积累。对于一款需要持续高频工作的微型空气驱动器而言，材料一致性、结构精度、驱动匹配和可靠性验证，*终都会影响它能否从实验样品进入真正的电子设备。

高速光模块还会继续发展，单端口性能与系统集成密度也将不断提高。未来的散热系统仍然需要强大的主风扇、高效散热片和成熟的导热结构，但在空间越来越有限、热点越来越集中的区域，器件级主动风冷也可能获得新的应用机会。

下一阶段的光模块散热竞争，或许不只是让交换机吹出更大的风，而是让真正有用的那部分气流，抵达真正需要它的位置。