Skrytí hrdinovia výpočtového výkonu umelej inteligencie: Ako domáce vysokonapäťové kondenzátory (Φ30×70 mm 450V/1400µF, 105℃/3000H) riešia tri hlavné výzvy v oblasti napájania serverov

Vzhľadom na explozívny rast výpočtového výkonu umelej inteligencie čelia dátové centrá nebývalému tlaku na modernizáciu. Ako „srdce energie“ serverov s umelou inteligenciou čelí návrh vstupných napájacích zdrojov AC-DC nebývalým výzvam: ako dosiahnuť vyššiu hustotu výkonu, dlhšiu životnosť a lepšiu spoľahlivosť v obmedzenom priestore? Toto nie je len technický problém, ale aj kľúčový pre zabezpečenie nepretržitého a stabilného výstupu výpočtového výkonu umelej inteligencie.

Spoločnosť YMIN Electronics, popredný poskytovateľ domácich kondenzátorových riešení s dlhoročnými skúsenosťami v oblasti vysokonapäťových kondenzátorov, uviedla na trh sériu vysokonapäťových tekutých hliníkových elektrolytických kondenzátorov IDC3, ktoré riešia špecifické potreby napájacích zdrojov pre servery s umelou inteligenciou a poskytujú inovatívne technické riešenie na riešenie problémov v tomto odvetví.

Prevádzkové podmienky

• Umiestnenie: Úložisko energie/filtračný kondenzátor za predným AC-DC PFC (korekcia účinníka) DC-Link (jednosmerná zbernica) (typické riešenie)

• Výkon: 4,5 kW – 12 kW+; Prevedenie: 1U rackový napájací zdroj pre server/hlavný napájací zdroj pre dátové centrum

• Frekvencia: S rastúcim používaním GaN (nitrid gália)/SiC (karbid kremíka) sa spínacia frekvencia bežne pohybuje v rozmedzí desiatok kHz až stoviek kHz (v závislosti od projektu; tento článok uvádza špecifikáciu ako 120 kHz)

• Prevádzka a teplo: Dátové centrá bežne pracujú nepretržite; napájací zdroj má vysokú vnútornú hustotu tepla, čo si vyžaduje pozornosť pri znižovaní teploty/životnosti krytu kondenzátora (typické prevádzkové podmienky pri vysokých teplotách)

Tri hlavné výzvy: Odhalenie dilemy vysokonapäťových kondenzátorov v návrhu napájacích zdrojov pre servery s umelou inteligenciou

Pri návrhu sekcií AC-DC napájacích zdrojov pre servery umelej inteligencie a hlavných napájacích zdrojov pre dátové centrá sa inžinieri vo všeobecnosti stretávajú s tromi hlavnými výzvami:

① Rozpor medzi priestorom a kapacitou: V obmedzenom priestore 1U rackového servera čelia tradičné štandardné hornové kondenzátory často dileme obmedzenej veľkosti. Dosiahnutie dostatočnej kapacity skladovania energie v rámci obmedzenej výšky je kľúčovou výzvou, ktorú je potrebné prekonať pri navrhovaní zdrojov napájania s vysokou hustotou výkonu.

② Výzvy týkajúce sa životnosti vo vysokoteplotných prostrediach: Prostredia serverovní s umelou inteligenciou sú vo všeobecnosti prostredia s vysokými teplotami, čo kladie obrovský tlak na tepelný manažment napájacieho zdroja. Výkon kondenzátora 450 V/1400 μF pri výzve životnosti pri vysokej teplote 105 ℃ priamo ovplyvňuje dlhodobú spoľahlivosť systému.

③ Požiadavky na výkon v rámci trendu vyššej frekvencie: S rozsiahlym prijímaním nových výkonových zariadení, ako sú GaN/SiC, sa frekvencie spínania napájacích zdrojov neustále zvyšujú, čo kladie vyššie nároky na ESR a schopnosti kondenzátorov zvlneného prúdu, aby sa predišlo riziku prestojov systému.

YMIN IDC3

Predefinovanie hraníc výkonu vysokonapäťových kondenzátorov pomocou technológie

Aby sa vysporiadali s vyššie uvedenými výzvami, séria YMIN IDC3 dosiahla komplexné prelomy v troch rozmeroch: materiály, štruktúra a proces:

1. Revolúcia hustoty: 70% nárast kapacity v rámci Φ30 × 70 mm

Použitím kompaktného puzdra kondenzátorov v tvare rohu s rozmermi Φ30 × 70 mm sa dosahuje vysoká kapacita 450 V/1400 μF v rámci typických výškových obmedzení štandardného 1U serverového napájacieho zdroja. V porovnaní s tradičnými produktmi rovnakej veľkosti sa kapacita zvyšuje o viac ako 70 % (v porovnaní s typickým rozsahom kapacity bežne používaných kvapalinových kondenzátorov v tvare rohu s rozmermi Φ30 × 70 mm a napätím 450 V v priemysle), čím sa efektívne rieši rozpor medzi vysokou hustotou kapacity a priestorom.

2. Prelom v životnosti: Trvanlivosť testovaná pri 105 ℃

Vďaka optimalizovanému zloženiu elektrolytu a štruktúre anódovej fólie vykazuje séria IDC3 vynikajúcu životnosť pri zaťažení aj v náročných podmienkach teploty 105 ℃. Táto konštrukcia umožňuje kondenzátorom udržiavať si dlhodobú stabilitu vo vysokoteplotnom prostredí dátových centier, čím ľahko riešia problém krátkej životnosti v odvetví spôsobenej vysokými teplotami.

3. Prispôsobivosť vysokým frekvenciám: Šité na mieru pre éru GaN/SiC

Vďaka konštrukcii s nízkym ESR dokáže odolať vyššiemu zvlneniu prúdu pri 120 kHz. Táto funkcia umožňuje sérii IDC3 lepšie sa prispôsobiť topológiám vysokofrekvenčného spínania založeným na GaN (nitrid gália)/SiC (karbid kremíka) (podľa špecifikácií v technickom liste), čo poskytuje silnú podporu pre zlepšenie účinnosti napájacích zdrojov s vysokou hustotou výkonu. Na rozdiel od tradičného výberu kondenzátorov zbernice, ktorý sa zameriava predovšetkým na nízkofrekvenčné zvlnenie, napájacie zdroje s vysokou hustotou výkonu pre platformy GaN/SiC vyžadujú súčasné overenie schopností ESR a vysokofrekvenčného zvlnenia prúdu podľa špecifikácií v technickom liste.

Poznámka: Kľúčové parametre v tomto článku pochádzajú zSéria YMIN IDC3technický list/správa o skúške; pokiaľ nie je uvedené inak, ESR/zvlnenie prúdu sú opísané podľa špecifikácií v technickom liste (napr. 120 kHz) a rozhodujúca je najnovšia verzia technického listu.

Spoločná inovácia: Overenie spoľahlivosti a výkonu od 4,5 kW do 12 kW

Spoločnosť YMIN udržiava úzku technickú spoluprácu s poprednými výrobcami výkonových polovodičov GaN, ako je napríklad Navitas (podľa verejne dostupných informácií). V projektoch napájania serverov umelej inteligencie s výkonom od 4,5 kW do 12 kW a ešte vyšším preukázali vysokonapäťové kvapalinové hliníkové elektrolytické kondenzátory série IDC3 vynikajúci výkon.

Tento model kolaboratívneho vývoja nielen overuje spoľahlivosť produktu, ale poskytuje aj pevný technický základ pre neustály vývoj napájacích zdrojov pre servery s umelou inteligenciou. Séria IDC3 od spoločnosti YMIN sa stala preferovaným riešením pre niekoľko špičkových projektov serverov s umelou inteligenciou (podľa verejne dostupných informácií) s výkonom porovnateľným s poprednými medzinárodnými značkami.

Viac než len produkty: Ako YMIN poskytuje riešenia na systémovej úrovni pre servery s umelou inteligenciou

V ére explozívneho rastu výpočtového výkonu umelej inteligencie je spoľahlivosť systémov napájania prvoradá. Spoločnosť YMIN Electronics hlboko rozumie prísnym požiadavkám na dizajn napájacích zdrojov serverov s umelou inteligenciou a prostredníctvom série IDC3 poskytuje odvetviu kompletné riešenie, ktoré vyvažuje vysokú hustotu kapacity, dlhú životnosť a vysokú spoľahlivosť.

Nasleduje typický referenčný bod pre výber vysokonapäťových kvapalných elektrolytických kondenzátorov série IDC3 (samostatne nosných na substráte) v hliníkových elektrolytických kondenzátoroch v napájacích zdrojoch pre servery AI, ktorý vám pomôže rýchlo splniť systémové požiadavky:

Tabuľka 1: Vysokonapäťové kvapalné kondenzátory série IDC3 – Odporúčania pre výber

Inovácie nikdy nekončia: YMIN naďalej poskytuje stabilnú energiu pre infraštruktúru umelej inteligencie

V ére výpočtového výkonu je stabilné napájanie základom. Spoločnosť YMIN Electronics s vysokonapäťovými kvapalinovými hliníkovými elektrolytickými kondenzátormi série IDC3 ako jadrom neustále poskytuje spoľahlivú kondenzátorovú podporu pre infraštruktúru výpočtovej techniky s umelou inteligenciou. Ponúkame nielen produkty, ale aj riešenia na systémovej úrovni založené na hlbokom technologickom porozumení.

Pri navrhovaní napájacích zdrojov pre servery s umelou inteligenciou novej generácie je spoločnosť YMIN pripravená pomôcť vám prekonať hranice dizajnu pomocou technologických inovácií a spoločne sa zviezť na vlne výpočtového výkonu.

Sekcia otázok a odpovedí

Otázka: Ako riešia vysokonapäťové kondenzátory série IDC3 od spoločnosti YMIN problémy s napájacími zdrojmi pre servery AI?

A: Vysokonapäťové kvapalinové hliníkové elektrolytické kondenzátory série YMIN IDC3 ponúkajú riešenia z troch hľadísk:

① Dizajn s vysokou hustotou – Dosiahnutie vysokej kapacity 450 V/1400 μF v rámci rozmeru Φ30 × 70 mm, zvýšenie kapacity o viac ako 70 % v porovnaní s produktmi rovnakej veľkosti, čím sa rieši konflikt medzi priestorom a kapacitou;

② Dlhá životnosť pri vysokých teplotách – Optimalizovaná štruktúra elektrolytu a anódy udržiava životnosť pri zaťažení 3 000 hodín pri 105 ℃, čím sa zlepšuje dlhodobá spoľahlivosť systému;

③ Kompatibilita s vysokými frekvenciami – Použitie dizajnu s nízkym ESR, podpora vysokofrekvenčnej prevádzky 120 kHz, s maximálnym zvlnením prúdu jednej bunky približne 4,12 A (500 V/1700 μF, 120 kHz; 450 V/1400 μF približne 2,75 A, pozri tabuľku výberu na konci), kompatibilné s vysokofrekvenčnými topológiami GaN/SiC, čo uľahčuje návrhy napájacích zdrojov s vysokou hustotou výkonu.

Zhrnutie na konci dokumentu

Použiteľné scenáre: Napájací zdroj pre servery s umelou inteligenciou, AC-DC dizajn front-endu, hlavný napájací systém dátového centra, 1U vysokohustotný napájací zdroj pre servery do racku, vysokofrekvenčný spínaný napájací zdroj na báze GaN/SiC, vysokohustotný napájací zdroj pre výpočty s umelou inteligenciou (4,5 kW – 12 kW+).

Hlavné výhody:

① Rozmer: Hustota priestoru, Popis: Dosahuje 450 V/1400 μF v rámci rozmeru Φ30 × 70 mm so zvýšením kapacity o viac ako 70 % v porovnaní s podobnými rozmermi, prispôsobiteľné výškovým obmedzeniam servera 1U.

② Rozmer: Životnosť pri vysokých teplotách, Popis: Viac ako 3000 hodín životnosti pri zaťažení 105 ℃, vhodné pre prevádzkové prostredia s vysokými teplotami v dátových centrách.

③ Rozmer: Vysokofrekvenčný výkon, Popis: Dizajn s nízkym ESR, odoláva vyššiemu zvlneniu prúdu pri vysokej frekvencii 120 kHz, prispôsobiteľný vysokofrekvenčným topológiám GaN/SiC.

④ Rozmer: Overenie systému, Popis: Spolupráca s výrobcami ako Navitas, vhodné pre projekty napájania serverov s umelou inteligenciou s výkonom od 4,5 kW do 12 kW+.

Odporúčané modely

Trojkroková metóda výberu:

Krok 1: Vyberte menovité výdržné napätie na základe napätia zbernice a zohľadnite rezervu na zníženie výkonu (napr. 450 – 500 V).

Krok 2: Vyberte špecifikáciu životnosti na základe okolitej teploty a tepelného návrhu (napr. 105 ℃/3 000 h) a posúďte nárast teploty.

Krok 3: Zodpovedajte rozmerom obmedzeniam výšky/priemeru priestoru (napr. Φ30 × 70 mm) a overte zvlnený prúd a špecifikáciu ESR.