Dėl didžiulės „OpenAI“ skatinamos didelio masto modeliavimo bangos, nauji dirbtinio intelekto duomenų centrai, tokie kaip „NVIDIA“ „Blackwell“ architektūra, sparčiai diegiami. Ši pasaulinė skaičiavimo infrastruktūros plėtra kelia precedento neturinčius griežtus reikalavimus PCIe 5.0/6.0 įmonės lygio SSD diskų pralaidumui, ekstremaliam aplinkos stabilumui ir duomenų saugumui.
Didelės apkrovos aplinkoje, kurioje nuolat vyksta skaitymo / rašymo operacijos gigabito greičiu, energijos nuostolių apsaugos (PLP) grandinės, kaip paskutinė duomenų saugojimo gynybos linija, patiria kokybės šuolį nuo „pramoninės klasės“ iki „kompiuterinės klasės“. Šios sistemos pagrindas yra PLP kondensatorių baterija, kuri yra tiesiogiai prijungta lygiagrečiai prie SSD valdiklio ir NAND „flash“ atminties maitinimo įvesties ir veikia kaip avarinis „energijos rezervuaras“ neįprasto energijos tiekimo sutrikimo atveju.
Pagrindiniai iššūkiai: dvigubi dirbtinio intelekto apkrovos PLP kondensatoriams apribojimai
Projektuojant naujos kartos itin didelės talpos įmonės lygio SSD diskus (naudojant E1.L arba U.2 formos koeficientus) dirbtinio intelekto mokymo serveriams, PLP grandinių projektavimas susiduria su dviem pagrindiniais iššūkiais:
1. Pagrindinis našumo iššūkis: kaip pasiekti ilgalaikį ir greitą energijos išsaugojimą ribotoje erdvėje?
Šis iššūkis tiesiogiai susijęs su tuo, ar duomenis galima saugiai išsaugoti nutrūkus elektros energijos tiekimui, ir apima tris glaudžiai susijusius aspektus:
Talpos apribojimas (energijos tankis): Įmonių klasės SSD diskai pasižymi itin kompaktiška vidine erdve. Remiantis viešai prieinamais pramonės duomenimis, daugelį įprastų aliuminio elektrolitinių kondensatorių sprendimų riboja medžiagos ir procesai, todėl standartinių dydžių (pvz., 12,5 × 30 mm) talpa yra ribota, todėl sunku sukaupti pakankamai energijos terabaitų lygio duomenų įrašymui į tam tikrą erdvę.
Ilgalaikio tarnavimo laiko nerimas (aukštos temperatūros toleravimas): dirbtinio intelekto serveriai veikia visą parą, o aplinkos temperatūra dažnai viršija 80 °C. Įprastų aliuminio elektrolitinių kondensatorių tarnavimo laikas dėl elektrolito garavimo ir medžiagos senėjimo ilgalaikėje aukštoje temperatūroje gali neatitikti SSD diskų 5+ metų garantijos reikalavimų, todėl gali kilti paslėptų gedimų rizika.
**Smūgių jautrumas (atsparumas smūgiams):** 10 gigabitų skaitymo / rašymo operacijų apsaugos nuo elektros energijos nuostolių langas yra tik milisekundžių diapazone. Jei įprastinio aliuminio elektrolitinio kondensatoriaus ekvivalentinė nuoseklioji varža (ESR) yra per didelė, jo iškrovimo greitis bus nepakankamas, kad būtų patenkintas momentinis didžiausios srovės poreikis, o tai tiesiogiai sukels trikdžius ir duomenų sugadinimą įrašymo metu.
2. Aplinkos prisitaikymo iššūkiai: kaip įveikti temperatūros ribas ir išplėsti dirbtinio intelekto saugyklų diegimo apimtį?
Dirbtinio intelekto skaičiavimo galiai plečiantis iki periferinių įrenginių, atminties įrenginius reikia diegti atšiaurioje aplinkoje, pavyzdžiui, bazinėse stotyse, transporto priemonėse ir gamyklose. Dėl to kondensatoriams keliami nepriklausomi „aplinkos prieigos“ reikalavimai:
**Platus temperatūrų diapazonas:** Tradicinių kondensatorių darbinės temperatūros diapazonas (paprastai nuo -40 ℃ iki +105 ℃) yra nepakankamas, kad veiktų itin šaltoje ir karštoje aplinkoje. Esant žemai lauko temperatūrai žemiau -40 °C, elektrolitas gali sukietėti ir sukelti funkcinius gedimus; nuolat kaitinant aukštoje temperatūroje, tarnavimo laikas smarkiai sutrumpėja, o tai riboja produkto pritaikymą įvairiose situacijose.
Techninė analizė: YMIN keturių matmenų pranašumai, susiję su didelio našumo aliuminio elektrolitiniais kondensatoriais
Spręsdama minėtas problemas, YMIN pasiūlė keturių dimensijų sprendimą, kurio pagrindinis dėmesys skiriamas didelio pajėgumo tankiui, pasitelkiant medžiagų sistemų ir procesų inovacijas.
1 pagrindinė savybė: didelis energijos tankis (pirminis projektavimo pagrindas)
PLP grandinėse kondensatoriai turi maksimaliai padidinti energijos kaupimą ribotoje PCB erdvėje.
Technologinis proveržis: YMIN LKM serijoje naudojama didelio tankio elektrodų folijos technologija, siekiant padidinti vardinę talpą nuo pramoninio standarto 3000 μF iki 3300 μF, esant standartiniam 12,5 × 30 mm dydžiui.
Dizaino privalumai: Esant tokiems pat fiziniams matmenims, talpa padidėja >10 %, todėl itin didelės talpos NAND „flash“ atmintyje užtikrinama didesnė saugos riba apsaugant nuo elektros energijos tiekimo sutrikimų.
| 1 pav.: YMIN sprendimo ir pramonės standarto palyginimas (pajėgumų matmuo) | |||
| Palyginimo matmuo (talpa) | Pramonės standartas | YMIN sprendimas | Našumo pranašumas |
| Pagrindinės specifikacijos | 12,5 × 30 mm, 35 V | 12,5 × 30 mm, 35 V | Identiški fiziniai matmenys |
| Nominali talpa | -3000 μF | ≥3300 μF | Pajėgumo padidėjimas >10% |
| Techninis realizavimas | Įprastos medžiagos ir procesai | Didelio tankio elektrodo folija ir pažangus procesas | Žymiai didesnis energijos tankis |
| Erdvės panaudojimas | Standartinis | Geresnis, didesnis energijos kaupimas tūrio vienete | Palengvina kompaktišką dizainą |
| Našumas | Standartinis | Stipresnis, užtikrina ilgesnį išjungimo apsaugos laiką | Padidintas sistemos patikimumas |
2 pagrindinė savybė: atsparumas aukštai temperatūrai ir ilgas tarnavimo laikas (atitinkantis įmonės lygio patikimumą)
Ilgalaikis veikimas: LKM serijos eksploatavimo laikas yra itin ilgas – 10 000 valandų esant 105 °C temperatūrai, tai yra daugiau nei dvigubai ilgiau nei įprastų sprendimų, todėl jie puikiai atitinka įmonės lygio SSD diskų garantinį laikotarpį.
Ypač didelis patikimumas: gedimų dažnis (FIT) sumažintas nuo maždaug 50 % iki <10 % (geresnis nei automobilių gamybos standartai), todėl užtikrinamas itin stabilus energijos kaupimas per visą jo naudojimo laiką.
| 2 pav.: YMIN sprendimas, palyginti su pramonės standartu (viso naudojimo laiko dimensija) | |||
| Charakteristika (gyvavimo laikas) | Standartinis kondensatoriaus lygis | YMIN sprendimas | Našumo pranašumas |
| Aukštos temperatūros tarnavimo laikas | 5000 valandų esant 105 ℃ temperatūrai | 10000 valandų esant 105 ℃ temperatūrai | Tarnavimo laikas pailgintas daugiau nei 2 kartus, idealiai atitinka SSD 5 metų garantinį laikotarpį, todėl nereikia jaudintis dėl priežiūros. |
| Pajėgumų stabilumas | Greitas silpnėjimas aukštoje temperatūroje | Talpos išlaikymas >95 % aukštoje temperatūroje | Užtikrina stabilų energijos kaupimą per visą gyvavimo ciklą, apsaugo nuo išjungimo apsaugos gedimo dėl talpos mažėjimo. |
| Aukštos temperatūros patikimumas | Reikšmingas našumo svyravimas virš 85 ℃ | Stabilus plačiame temperatūrų diapazone nuo -40 ℃ iki 105 ℃/135 ℃ | Puikiai susidoroja su itin aukštos temperatūros aplinka serverių viduje ir periferijoje, taip išplėsdamas taikomųjų programų ribas. |
| Gedimų dažnis (FIT) | -50 FIT | <10 FIT (aukštesnė nei automobilių klasė) | Gedimų dažnis sumažintas daugiau nei 80 %, todėl užtikrinamas nuspėjamas patikimumas diegiant milijonus įrenginių. |
3 pagrindinė savybė: atsparumas smūgiams ir greitas reagavimas (užtikrina momentinį maitinimo tiekimą)
Itin mažas ESR: optimizavus didelio laidumo elektrolitą, YMIN sumažino ESR iki 25 mΩ (daugiau nei 28 % geresnis rodiklis, palyginti su pramonės standartu – 35 mΩ).
Reakcijos galimybės: mažesnė vidinė varža užtikrina greitą energijos išsiskyrimą per milisekundės laikotarpį, efektyviai apsaugodama nuo įtampos kritimo elektros energijos tiekimo nutraukimo metu.
| 3 pav.: YMIN sprendimas ir pramonės standartas (ESR dimensija) | |||
| Palyginimo aspektas | Pramonės standartas | YMIN sprendimas | Našumo pranašumas |
| Pagrindinė specifikacija (ESR) | -35 mΩ | ≤25 mΩ | Pagerėjimas >28% |
| Techninis realizavimas | Įprastos medžiagos ir dizainas | Pažangi medžiagų sistema ir tikslus procesas | - |
| Išleidimo efektyvumas | Lyginamasis rodiklis | Žymiai didesnis | - |
| Šiluminiai nuostoliai | Lyginamasis rodiklis | Žymiai sumažintas | - |
4 pagrindinė funkcija: platus temperatūros diapazonas (aplinkos prisitaikymas kraštinių kompiuterių srityje)
Ypač platus temperatūros diapazonas: YMIN LKL(R) serijos veikimo diapazonas yra nuo -55 ℃ iki +135 ℃, gerokai viršijantis įprastų kondensatorių veikimo diapazoną.
Paleidimas žemoje temperatūroje: naudojant specialią žemos temperatūros elektrolito formulę, užtikrinamas sklandus ESR pokytis net esant itin žemai -55 ℃ temperatūrai, garantuojant akimirksniu sistemos paleidimą ir saugų iškrovimą šaltoje aplinkoje.
| 4 pav.: YMIN sprendimas ir pramonės standartas (temperatūros aspektas) | |||
| Charakteristika (temperatūra) | Standartinis kondensatoriaus lygis | YMIN sprendimas | Našumo pranašumas |
| Darbinės temperatūros diapazonas | -40°C ~ +105°C | -55°C ~ 135°C | Viršutinės ir apatinės ribos yra gerokai išplėstos, apimančios ekstremalias taikymo situacijas. |
| Aukštos temperatūros tarnavimo laikas (135 °C) | 1000–2000 valandų | ≥6 000 valandų | Tarnavimo laikas pailgėjo daugiau nei 3 kartus ir atitinka visą SSD diskų gyvavimo ciklą. |
| Žemos temperatūros veikimas (-55 °C) | ESR smarkiai padidėja, našumas žymiai pablogėja. | ESR kinta švelniai, išlaikant momentinio paleidimo galimybę. | Išsprendžia šaltojo paleidimo iššūkį, užtikrindamas duomenų saugumą periferiniuose įrenginiuose. |
| Temperatūros ciklo patikimumas | Standartinis testavimas | Atlaiko griežtus -55 °C–135 °C temperatūros bandymus | Neišsigąsta terminio šoko, prisitaiko prie atšiaurių aplinkos svyravimų. |
Klientų rūpesčių klausimai ir atsakymai
K: Kodėl renkantis PCIe 5.0 SSD diskų apsaugos nuo energijos nuostolių kondensatorius pirmenybė turi būti teikiama „talpos tankiui“?
A: Pagrindinė priežastis yra ta, kad duomenų, kuriuos reikia įrašyti į didelės talpos SSD diskų (pvz., 8 TB+) NAND „flash“ atmintį, kiekis dingus elektrai smarkiai padidėja, o fizinė vieta plokštėje yra itin ribota. Įprasti skysto aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai pasižymi mažu energijos kaupimo efektyvumu dėl specifinių jų įprastų elektrodų folijų talpos apribojimų; pirmenybė teikiama YMIN LKM serijos kondensatoriams, nes jie, esant tokiam pačiam dydžiui, siūlo >10 % didesnę talpą, užtikrindami pakankamesnį atsarginės energijos perteklių sistemai nekeičiant esamo išdėstymo.
2 klausimas: Kodėl dirbtinio intelekto serveriai turėtų atsižvelgti į kondensatorių „platų temperatūrų diapazoną“?
A2: Kai dirbtinio intelekto skaičiavimo galia ir atmintis diegiami periferiniuose tinkluose (pvz., transporto priemonėse ar lauko bazinėse stotyse), įranga susidurs su ekstremalia temperatūra, žemesne nei -30 °C arba aukštesne nei 70 °C. Tokiomis sąlygomis įprastų kondensatorių našumas smarkiai pablogėja, todėl sugenda apsauga nuo energijos nuostolių. Todėl renkantis kondensatorius šiems periferiniams dirbtinio intelekto serveriams, reikia įvertinti platų temperatūrų diapazoną. YMIN LKL serija (-55 ℃ ~ 135 ℃) yra specialiai sukurta šiam tikslui.
Pasirinkimo vadovas: tikslus atitikimas jūsų scenarijui
A scenarijus: dirbtinio intelekto serveriai ir duomenų centro pagrindiniai SSD diskai
Pagrindiniai iššūkiai: Erdvė yra itin ribota, todėl reikia kondensatorių, kurie užtikrintų maksimalų energijos kaupimą, ilgiausią tarnavimo laiką ir greičiausią iškrovimo greitį kompaktiškoje konfigūracijoje.
Rekomenduojamas sprendimas: YMIN LKM serija (didelės talpos), tipinis modelis 35V 3300μF (12,5 × 30 mm). Esant tokiam pačiam dydžiui, talpa padidėja >10 %, ESR ≤ 25mΩ, o tarnavimo laikas – 10 000 valandų esant 105 °C temperatūrai, todėl tai universalus sprendimas, atitinkantis ekstremalius pagrindinių skaičiavimo energijos kaupimo reikalavimų tankumo, tarnavimo laiko ir greičio reikalavimus.
B scenarijus: kraštiniai skaičiavimai, transporto priemonėje montuojama ir lauko bazinių stočių saugykla
Pagrindiniai iššūkiai: ekstremali aplinkos temperatūra (nuo -55 ℃ iki 135 ℃), dėl kurios kondensatoriai turi veikti stabiliai ir patikimai visame temperatūrų diapazone.
Rekomenduojamas sprendimas: YMIN LKL(R) serija (itin platus temperatūrų diapazonas), tipinis modelis 35 V 2200 μF (10 × 30 mm). Jo darbinės temperatūros diapazonas yra nuo -55 ℃ iki 135 ℃, o specialus elektrolitas užtikrina stabilų ESR net ir itin šaltomis sąlygomis, užtikrindamas patikimą prisitaikymą prie aplinkos krašto dirbtinio intelekto saugojimui.
Struktūrizuotos technologijos apžvalga
Siekiant palengvinti technologijų paiešką ir sprendimų vertinimą, pagrindinė šio dokumento informacija apibendrinta taip:
Pagrindiniai scenarijai: Įmonės lygio SSD diskai, naudojantys E1.L/U.2 formos koeficientą PCIe 5.0/6.0, naudojami dirbtinio intelekto mokymo serveriuose ir didelio našumo duomenų centruose (pagrindiniai scenarijai). Plačiatemperatūriniai saugojimo įrenginiai, diegiami periferinių skaičiavimų mazguose, transporto priemonių intelektualiosiose sistemose ir lauko ryšio bazinėse stotyse (išplėstiniai scenarijai).
YMIN sprendimo pagrindiniai privalumai:
Didelė talpos tankis: LKM serijos gaminiai užtikrina ≥3300 μF talpą standartiniame 12,5 × 30 mm dydyje, tai yra >10 % daugiau, palyginti su įprastais tokio paties dydžio gaminiais.
Atsparumas aukštai temperatūrai ir ilgas tarnavimo laikas: tarnavimo laikas ≥ 10 000 valandų esant 105 °C temperatūrai, gedimų dažnis < 10 FIT, atitinkantis ilgalaikio patikimo veikimo reikalavimus.
Atsparumas smūgiams ir greitas reagavimas: ESR ≤ 25 mΩ, užtikrinantis greitą energijos išsiskyrimą per milisekundės lygio išjungimo langą.
Ypač platus temperatūros diapazonas: LKL(R) serija veikia nuo -55 °C iki 135 °C, įveikdama žemos temperatūros elektrolito kietėjimo iššūkį.
Rekomenduojami vertinimo modeliai:
YMIN LKM serija: tinka pagrindinių duomenų saugyklų scenarijams duomenų centruose, kuriuose pirmenybė teikiama maksimaliam erdvės panaudojimui ir ilgalaikiam patikimumui. Tipinis modelis: 35 V 3300 μF (12,5 × 30 mm).
YMIN LKL(R) serija: tinka periferinių skaičiavimų ir automobilių duomenų saugojimo scenarijams, kuriems reikia spręsti ekstremalių temperatūrų problemas. Tipinis modelis: 35 V 2200 μF (10 × 30 mm, darbinė temperatūra nuo -55 °C iki 135 °C).
Dėl išsamių YMIN LKM/LKL(R) serijos specifikacijų arba inžinerinių pavyzdžių kreipkitės į YMIN techninę komandą per YMIN Electronics svetainę.
Įrašo laikas: 2026 m. sausio 12 d.