A mesterséges intelligencia számítási teljesítményének rejtett hősei: Hogyan oldják meg a hazai gyártású nagyfeszültségű kondenzátorok (Φ30×70mm 450V/1400µF, 105℃/3000H) a szerver tápegységek három fő kihívását?

A mesterséges intelligencia számítási teljesítményének robbanásszerű növekedésével az adatközpontok példátlan frissítési nyomással néznek szembe. A mesterséges intelligencia által vezérelt szerverek „szíveként” az AC-DC előtét tápegységek tervezése példátlan kihívásokkal néz szembe: hogyan lehet nagyobb teljesítménysűrűséget, hosszabb élettartamot és nagyobb megbízhatóságot elérni korlátozott térben? Ez nemcsak technikai kérdés, hanem kulcsfontosságú a mesterséges intelligencia számítási teljesítményének folyamatos és stabil kimenetének biztosításához is.

A YMIN Electronics, a nagyfeszültségű kondenzátorok területén több éves tapasztalattal rendelkező vezető hazai kondenzátor-megoldások szállítója piacra dobta az IDC3 sorozatú nagyfeszültségű folyékony, bepattintható alumínium elektrolitkondenzátorokat, hogy kielégítse a mesterséges intelligencia szerver tápegységeinek speciális igényeit, innovatív műszaki megoldást kínálva az iparági fájdalompontok leküzdésére.

Üzemeltetési feltételek

• Elhelyezkedés: Energiatároló/szűrőkondenzátor az AC-DC előoldali PFC (teljesítménytényező-korrekció) DC-Link (DC busz) után (tipikus megoldás)

• Teljesítmény: 4,5 kW–12 kW+; Kivitel: 1U rackbe szerelhető szerver tápegység/adatközpont fő tápegység

• Frekvencia: A GaN (gallium-nitrid)/SiC (szilícium-karbid) egyre növekvő alkalmazásával a kapcsolási frekvencia általában néhány tíz kHz és több száz kHz közötti tartományba esik (a projekttől függően; ez a cikk például egy 120 kHz-es specifikációt említ).

• Működés és hő: Az adatközpontok általában a nap 24 órájában, a hét minden napján működnek; a tápegység belső hősűrűsége magas, ami figyelmet igényel a kondenzátorház hőmérsékletére/élettartamának leértékelésére (tipikus magas hőmérsékletű üzemi körülmények).

Három fő kihívás: A nagyfeszültségű kondenzátor dilemmájának feltárása a mesterséges intelligencia alapú szerver tápegység-tervezésében

A mesterséges intelligencia szerver tápegységeinek és az adatközpontok fő tápegységeinek AC-DC szakaszainak tervezése során a mérnökök általában három fő kihívással szembesülnek:

① A hely és a kapacitás ellentmondása: Egy 1U magas, rackbe szerelhető szerver zárt terében a hagyományos, szabványméretű kürtkondenzátorok gyakran szembesülnek a korlátozott méret dilemmájával. A nagy teljesítménysűrűségű tápegységek tervezésekor kulcsfontosságú kihívást jelent a megfelelő energiatároló kapacitás elérése korlátozott magasságon belül.

② Élettartam kihívások magas hőmérsékletű környezetben: A mesterséges intelligenciával működő szerverszobák általában magas hőmérsékletű környezetek, ami óriási nyomást gyakorol a tápegység hőmérséklet-szabályozására. A 450 V/1400 μF kondenzátor teljesítménye a 105 ℃-os magas hőmérsékletű élettartam kihívás alatt közvetlenül befolyásolja a rendszer hosszú távú megbízhatóságát.

③ Teljesítménykövetelmények a magasabb frekvenciák trendje mellett: Az olyan új tápegységek széles körű elterjedésével, mint a GaN/SiC, a tápegységek kapcsolási frekvenciái folyamatosan növekednek, ami nagyobb követelményeket támaszt a kondenzátorok ESR-jével és pulzációs áramképességével szemben, hogy elkerülhető legyen a rendszerleállás kockázata.

YMIN IDC3

A nagyfeszültségű kondenzátorok teljesítményhatárainak újraértelmezése technológia segítségével

A fent említett kihívások megoldása érdekében az YMIN IDC3 sorozat átfogó áttörést ért el három dimenzióban: anyagok, szerkezet és folyamat:

1. Sűrűségforradalom: 70%-os kapacitásnövekedés Φ30 × 70 mm-en belül

Egy kompakt, Φ30×70 mm-es, kürt alakú kondenzátorcsomag használatával 450V/1400μF nagy kapacitás érhető el egy szabványos 1U szerver tápegység tipikus magasságkorlátai között. A hasonló méretű hagyományos termékekhez képest a kapacitás több mint 70%-kal nőtt (az iparágban általánosan használt Φ30×70 mm-es, 450V-os folyékony kürt alakú kondenzátorok tipikus kapacitástartományához képest), hatékonyan feloldva a nagy kapacitássűrűség és a helykihasználás közötti ellentmondást.

2. Élettartam áttörés: Tartósság 105 ℃-on tesztelve

Az optimalizált elektrolit-összetételnek és az anódfólia-szerkezetnek köszönhetően az IDC3 sorozat kiváló terhelési élettartamot biztosít 105 ℃-os zord körülmények között. Ez a kialakítás lehetővé teszi a kondenzátorok számára, hogy hosszú távú stabilitást tartsanak fenn az adatközpontok magas hőmérsékletű környezetében, könnyen megoldva a magas hőmérséklet miatti rövid élettartam iparági kihívását.

3. Nagyfrekvenciás alkalmazkodóképesség: A GaN/SiC korszakra szabva

Alacsony ESR-értékű kialakításának köszönhetően nagyobb ingadozási áramot is elbír 120 kHz-en. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az IDC3 sorozat számára, hogy jobban alkalmazkodjon a GaN (gallium-nitrid)/SiC (szilícium-karbid) alapú nagyfrekvenciás kapcsolási topológiákhoz (az adatlap specifikációi szerint), ami erősen támogatja a nagy teljesítménysűrűségű tápegységek hatékonyságának javítását. A hagyományos buszkondenzátor-választással ellentétben, amely elsősorban az alacsony frekvenciájú ingadozásra összpontosít, a GaN/SiC platformokhoz készült nagy teljesítménysűrűségű tápegységek az ESR és a nagyfrekvenciás ingadozási áram képességeinek egyidejű ellenőrzését igénylik az adatlap specifikációi szerint.

Megjegyzés: A cikkben szereplő főbb paraméterek a következő forrásból származnak:YMIN IDC3 sorozatadatlap/tesztjelentés; hacsak másképp nincs feltüntetve, az ESR/hullámáram leírása az adatlap specifikációi szerint történik (pl. 120 kHz), és a legfrissebb adatlap verzió az irányadó.

Együttműködésen alapuló innováció: Megbízhatóság és teljesítmény-ellenőrzés 4,5 kW-tól 12 kW-ig

A YMIN mélyreható műszaki együttműködést tart fenn az iparágvezető GaN teljesítmény-félvezető gyártókkal, mint például a Navitas (nyilvános információk szerint). A 4,5 kW-tól 12 kW-ig terjedő, sőt még nagyobb teljesítményű mesterséges intelligencia szerver tápegység projektekben az IDC3 sorozatú nagyfeszültségű, folyadékkal bepattintható alumínium elektrolit kondenzátorok kiemelkedő teljesítményt mutattak.

Ez az együttműködésen alapuló fejlesztési modell nemcsak a termék megbízhatóságát igazolja, hanem szilárd műszaki alapot biztosít a mesterséges intelligencia szerver tápegységeinek folyamatos fejlesztéséhez is. A YMIN IDC3 sorozata számos csúcskategóriás mesterséges intelligencia szerver projekt preferált megoldásává vált (nyilvános információk szerint), teljesítménye összehasonlítható a vezető nemzetközi márkákéval.

Több mint termékek: Hogyan biztosít a YMIN rendszerszintű megoldásokat mesterséges intelligencia szerverekhez

A mesterséges intelligencia számítási teljesítményének robbanásszerű növekedésének korában a tápegység-rendszerek megbízhatósága kiemelkedő fontosságú. A YMIN Electronics mélyrehatóan megérti a mesterséges intelligencia szerverek tápegység-tervezésének szigorú követelményeit, és az IDC3 sorozaton keresztül teljes körű megoldást kínál az iparág számára, amely a nagy kapacitássűrűséget, a hosszú élettartamot és a magas megbízhatóságot ötvözi.

Az alábbiakban egy tipikus kiválasztási referencia látható az IDC3 sorozatú nagyfeszültségű, folyadékkal rögzíthető (önhordó aljzatú) alumínium elektrolitkondenzátorokhoz mesterséges intelligencia szerver tápegységekben, amely segít gyorsan megfeleltetni a rendszerkövetelményeket:

1. táblázat: IDC3 sorozatú nagyfeszültségű folyadékkondenzátorok – Kiválasztási javaslatok

Az innováció sosem áll meg: A YMIN továbbra is stabil energiát biztosít a mesterséges intelligencia infrastruktúrája számára

A számítástechnikai teljesítmény korában a stabil tápellátás alapvető fontosságú. A YMIN Electronics, IDC3 sorozatú nagyfeszültségű, folyadékkal rögzíthető alumínium elektrolitkondenzátoraival, folyamatosan megbízható kondenzátortámogatást nyújt a mesterséges intelligencia számítástechnikai infrastruktúrája számára. Nemcsak termékeket, hanem mélyreható technológiai ismereteken alapuló rendszerszintű megoldásokat is kínálunk.

Amikor a következő generációs mesterséges intelligenciával működő szerver tápegységeket tervezi, a YMIN készen áll arra, hogy segítsen áttörni a tervezési határokat a technológiai innováció révén, és közösen meglovagolni a számítási teljesítmény hullámát.

Kérdések és válaszok szekció

K: Hogyan oldják meg a YMIN IDC3 sorozatú nagyfeszültségű kondenzátorai a mesterséges intelligencia szerver tápegységeinek problémáit?

A: Az YMIN IDC3 sorozatú nagyfeszültségű folyékony alumínium elektrolitkondenzátorok három dimenzióban kínálnak megoldásokat:

① Nagy sűrűségű kialakítás – 450V/1400μF nagy kapacitás elérése Φ30×70mm méretben, több mint 70%-kal növelve a kapacitást az azonos méretű termékekhez képest, megoldva a hely és a kapacitás közötti konfliktust;

② Hosszú élettartam magas hőmérsékleten – Az optimalizált elektrolit- és anódszerkezet 3000 órás terhelési élettartamot biztosít 105 ℃-on, javítva a rendszer hosszú távú megbízhatóságát;

③ Nagyfrekvenciás kompatibilitás – Alacsony ESR-értékű kialakítás, amely támogatja a 120 kHz-es nagyfrekvenciás működést, maximális egycellás hullámárammal, amely körülbelül 4,12 A (500 V/1700 μF, 120 kHz; 450 V/1400 μF, körülbelül 2,75 A, lásd a kiválasztási táblázatot a végén), kompatibilis a GaN/SiC nagyfrekvenciás topológiákkal, lehetővé téve a nagy teljesítménysűrűségű tápegység-kialakításokat.

Összefoglaló a dokumentum végén

Alkalmazható forgatókönyvek: AI szerver tápegység AC-DC előoldali kialakítás, adatközpont fő tápegység rendszer, 1U nagy sűrűségű, rackbe szerelhető szerver tápegység, GaN/SiC alapú nagyfrekvenciás kapcsolóüzemű tápegység, nagy teljesítménysűrűségű (4,5 kW-12 kW+) AI számítástechnikai tápegység

Alapvető előnyök:

① Méret: Helysűrűség, Leírás: 450V/1400μF feszültséget ér el Φ30×70mm méretben, több mint 70%-os kapacitásnövekedéssel a hasonló méretekhez képest, alkalmazkodva az 1U szervermagasság-korlátokhoz.

② Méret: Magas hőmérsékletű élettartam, Leírás: Több mint 3000 órás terhelési élettartam 105 ℃-on, alkalmas magas hőmérsékletű működési környezetbe adatközpontokban.

③ Méret: Nagyfrekvenciás teljesítmény, Leírás: Alacsony ESR-rel rendelkező kialakítás, nagyobb ingadozási áramot képes elviselni 120 kHz-es nagyfrekvencián, adaptálható GaN/SiC nagyfrekvenciás topológiákhoz.

④ Dimenzió: Rendszerellenőrzés, Leírás: Együttműködés olyan gyártókkal, mint a Navitas, alkalmas 4,5 kW-tól 12 kW+-ig terjedő AI szerver tápegység projektekhez.

Ajánlott modellek

Háromlépéses kiválasztási módszer:

1. lépés: Válassza ki a buszfeszültség alapján a névleges ellenállási feszültséget, és vegye figyelembe a teljesítménycsökkentési tartalékot (pl. 450–500 V).

2. lépés: Válassza ki az élettartam-specifikációt a környezeti hőmérséklet és a hőtervezés alapján (pl. 105 ℃/3000 óra), és értékelje a hőmérséklet-emelkedést.

3. lépés: A méreteket a térbeli magasság/átmérő korlátai szerint kell egyeztetni (pl. Φ30×70 mm), és ellenőrizni kell a pulzációs áramot és az ESR specifikációt.