Z ogromnim valom obsežnega modeliranja, ki ga poganja OpenAI, novi podatkovni centri z umetno inteligenco, ki jih ponazarja arhitektura Blackwell podjetja NVIDIA, doživljajo eksplozivno uvajanje. Ta globalna širitev računalniške infrastrukture postavlja izjemno stroge zahteve glede pretočnosti, izjemne stabilnosti okolja in varnosti podatkov pogonov SSD podjetja PCIe 5.0/6.0.
V okoljih z visoko obremenitvijo in neprekinjenim branjem/pisanjem pri gigabitnih hitrostih vezja za zaščito pred izpadom napajanja (PLP), kot zadnja obrambna linija za shranjevanje podatkov, doživljajo kakovostni preskok iz »industrijskega razreda« v »računalniški razred«. Jedro tega je kondenzatorska baterija PLP, ki je neposredno vzporedno priključena na vhod napajanja krmilnika SSD in bliskovnega pomnilnika NAND ter deluje kot zasilni »rezervoar energije« v primeru nenormalne izgube napajanja.
Ključni izzivi: Dvojne omejitve obremenitve PLP kondenzatorjev z umetno inteligenco
Pri načrtovanju SSD-jev naslednje generacije z izjemno visoko zmogljivostjo za podjetja (z uporabo faktorjev oblike E1.L ali U.2) za strežnike za usposabljanje umetne inteligence se načrtovanje vezij PLP sooča z dvema glavnima izzivoma:
1. Izziv za doseganje osnovne zmogljivosti: Kako doseči dolgoročno in hitro ohranjanje energije v omejenem prostoru?
Ta izziv se neposredno nanaša na to, ali je mogoče podatke varno ohraniti v primeru izpada električne energije, in zajema tri tesno povezane dimenzije:
Ozko grlo zmogljivosti (gostota energije): SSD-ji poslovnega razreda imajo izjemno kompakten notranji prostor. Glede na javno dostopne industrijske podatke so številne običajne rešitve z aluminijastimi elektrolitskimi kondenzatorji omejene z materiali in postopki, kar ima za posledico omejeno zmogljivost v standardnih velikostih (npr. 12,5 × 30 mm), zaradi česar je težko shraniti zadostno količino energije za zapisovanje podatkov na ravni terabajtov znotraj danega prostora.
Tesnoba glede življenjske dobe (toleranca na visoke temperature): Strežniki umetne inteligence delujejo 24 ur na dan, 7 dni v tednu, pri čemer temperature okolice pogosto presegajo 80 °C. Običajni aluminijasti elektrolitski kondenzatorji imajo zaradi izhlapevanja elektrolita in staranja materiala pri dolgotrajnih visokih temperaturah lahko življenjsko dobo, ki ne ustreza zahtevam 5+ letne garancije za SSD-je, kar vodi do skritih tveganj okvare.
**Odzivnost na udarce (odpornost na udarce):** Okno zaščite pred izgubo napajanja za 10-gigabitne operacije branja/pisanja je le v milisekundnem območju. Če je ekvivalentna serijska upornost (ESR) običajnega aluminijastega elektrolitskega kondenzatorja previsoka, njegova hitrost praznjenja ne bo zadostovala za zadovoljevanje trenutnega vršnega toka, kar bo neposredno povzročilo prekinitve in poškodbe podatkov med zapisovanjem nazaj.
2. Izzivi prilagodljivosti okolju: Kako premagati temperaturne meje in razširiti obseg uporabe shranjevanja z umetno inteligenco?
Ker se računalniška moč umetne inteligence širi na rob omrežja, je treba naprave za shranjevanje podatkov uporabljati v zahtevnih okoljih, kot so bazne postaje, vozila in tovarne. To nalaga neodvisne zahteve glede "dostopa do okolja" kondenzatorjem:
**Pomanjkanje širokega temperaturnega razpona:** Delovno temperaturno območje tradicionalnih kondenzatorjev (običajno od -40 ℃ do +105 ℃) ni zadostno za pokrivanje izjemno hladnih in vročih okolij. Pri nizkih zunanjih temperaturah pod -40 °C se lahko elektrolit strdi, kar povzroči okvaro delovanja; pri nenehnem segrevanju pri visokih temperaturah se življenjska doba drastično skrajša, kar omejuje uporabo izdelka v širokem razponu robnih scenarijev.
Tehnična analiza: YMIN-ove štiridimenzionalne prednosti pri visokozmogljivih aluminijevih elektrolitskih kondenzatorjih
Za reševanje zgoraj navedenih težav je YMIN predlagal štiridimenzionalno rešitev, osredotočeno na visoko gostoto zmogljivosti z inovacijami materialnega sistema in procesov.
Osnovna značilnost 1: Visoka gostota energije (osnova primarne zasnove)
V PLP vezjih morajo kondenzatorji maksimizirati shranjevanje energije znotraj omejenega prostora na tiskanem vezju.
Tehnološki preboj: YMIN-ova serija LKM uporablja tehnologijo elektrod z visoko gostoto folije za povečanje nazivne kapacitete z industrijskih standardnih 3000 μF na 3300 μF znotraj standardne velikosti 12,5 × 30 mm.
Prednosti zasnove: Z enakimi fizičnimi dimenzijami je povečanje zmogljivosti > 10 %, kar zagotavlja večjo varnostno rezervo za zaščito pred izpadom napajanja v ultra visokozmogljivih NAND flash pomnilnikih.
| Slika 1: Primerjava rešitve YMIN z industrijskim standardom (dimenzija zmogljivosti) | |||
| Primerjalna dimenzija (kapaciteta) | Industrijski standard | Rešitev YMIN | Prednost v zmogljivosti |
| Osnovne specifikacije | 12,5 × 30 mm, 35 V | 12,5 × 30 mm, 35 V | Enake fizične dimenzije |
| Nazivna zmogljivost | -3000μF | ≥3300 μF | Povečanje zmogljivosti >10% |
| Tehnična realizacija | Konvencionalni materiali in postopki | Visokogostotna elektrodna folija in napreden postopek | Bistveno višja gostota energije |
| Izkoriščenost prostora | Standardno | Vrhunsko, več shranjevanja energije na enoto prostornine | Omogoča kompaktno zasnovo |
| Zmogljivost | Standardno | Močnejši, zagotavlja daljši čas zaščite pred izklopom napajanja | Izboljšana zanesljivost sistema |
Ključna lastnost 2: Odpornost na visoke temperature in dolga življenjska doba (ustreza zanesljivosti poslovnega razreda)
Dolgotrajno delovanje: Serija LKM dosega izjemno dolgo življenjsko dobo 10.000 ur pri 105 °C, kar je več kot dvakrat več kot pri običajnih rešitvah in se popolnoma ujema z garancijsko dobo SSD-jev poslovnega razreda.
Izjemno visoka zanesljivost: Stopnja okvar (FIT) se je zmanjšala s približno 50 % na <10 % (kar je boljše od avtomobilskih standardov), kar zagotavlja izjemno stabilno shranjevanje energije skozi celotno življenjsko dobo.
| Slika 2: Rešitev YMIN v primerjavi z industrijskim standardom (dimenzija življenjske dobe) | |||
| Značilnost (življenjska doba) | Standardna raven kondenzatorja | Rešitev YMIN | Prednost v delovanju |
| Življenjska doba pri visokih temperaturah | 5000 ur pri 105 ℃ | 10000 ur pri 105 ℃ | Življenjska doba se je podaljšala za več kot 2-krat, kar se popolnoma ujema s 5-letno garancijo SSD-ja za nič skrbi pri vzdrževanju. |
| Stabilnost zmogljivosti | Hitro slabljenje pri visoki temperaturi | Ohranjanje zmogljivosti >95 % pri visoki temperaturi | Zagotavlja stabilno shranjevanje energije skozi celoten življenjski cikel in preprečuje izpad zaščite pred izpadom napajanja zaradi padca zmogljivosti. |
| Zanesljivost pri visokih temperaturah | Znatno nihanje delovanja nad 85 ℃ | Stabilno v širokem temperaturnem območju od -40 ℃ do 105 ℃/135 ℃ | Zmogljivo obvladuje ekstremno visokotemperaturna okolja znotraj strežnikov in na robu omrežja, s čimer širi meje uporabe. |
| Stopnja neuspeha (FIT) | -50 PRILAGOJEN | <10 FIT (višji od avtomobilskega razreda) | Stopnja napak se je zmanjšala za več kot 80 %, kar zagotavlja predvidljivo zanesljivost za uvedbe v obsegu milijonov enot. |
Ključna lastnost 3: Odpornost na udarce in hiter odziv (zagotavljanje takojšnjega napajanja)
Ultra nizek ESR: Z optimizacijo visokoprevodnega elektrolita je YMIN znižal ESR na 25 mΩ (izboljšanje za > 28 % v primerjavi z industrijskim standardom 35 mΩ).
Odzivna sposobnost: Nižji notranji upor zagotavlja hitro sproščanje energije v milisekundnem oknu, kar učinkovito preprečuje padec napetosti med izpadi električne energije.
| Slika 3: Rešitev YMIN v primerjavi z industrijskim standardom (dimenzija ESR) | |||
| Primerjalna dimenzija | Industrijski standard | Rešitev YMIN | Prednost v zmogljivosti |
| Osnovna specifikacija (ESR) | -35 mΩ | ≤25 mΩ | Izboljšanje >28 % |
| Tehnična realizacija | Konvencionalni materiali in dizajn | Napreden sistem materialov in natančen postopek | - |
| Učinkovitost praznjenja | Primerjalna vrednost | Bistveno višje | - |
| Toplotne izgube | Primerjalna vrednost | Znatno zmanjšano | - |
Ključna značilnost 4: Širok temperaturni razpon (prilagodljivost okolju za robno računalništvo)
Izjemno široko temperaturno območje: Serija YMIN LKL(R) se ponaša z delovnim območjem od -55 ℃ do +135 ℃, kar daleč presega območje običajnih kondenzatorjev.
Zagon pri nizkih temperaturah: Z uporabo posebne formule elektrolita za nizke temperature zagotavlja gladko spremembo ESR tudi pri izjemno nizkih temperaturah -55 ℃, kar zagotavlja takojšen zagon sistema in varnost praznjenja v hladnih okoljih.
| Slika 4: Rešitev YMIN v primerjavi z industrijskim standardom (temperaturna dimenzija) | |||
| Karakteristika (temperatura) | Standardna raven kondenzatorja | Rešitev YMIN | Prednost v zmogljivosti |
| Delovno temperaturno območje | -40°C ~ +105°C | -55°C ~ 135°C | Zgornja in spodnja meja sta znatno razširjeni in pokrivata ekstremne scenarije uporabe. |
| Življenjska doba pri visokih temperaturah (135 °C) | 1.000 – 2.000 ur | ≥6.000 ur | Življenjska doba se je povečala za več kot 3-krat, kar ustreza celotnemu življenjskemu ciklu SSD diskov. |
| Nizkotemperaturna zmogljivost (-55 °C) | ESR se močno poveča, zmogljivost se znatno poslabša. | ESR se spreminja nežno, kar ohranja takojšnjo zmogljivost zagona. | Rešuje izziv hladnega zagona in zagotavlja varnost podatkov za robne naprave. |
| Zanesljivost temperaturnega cikla | Standardno testiranje | Opravi stroge teste od -55 °C do 135 °C | Ne prestraši se toplotnih šokov, prilagaja se ostrim okoljskim nihanjem. |
Vprašanja in odgovori o pomislekih strank
V: Zakaj je treba pri izbiri kondenzatorjev za zaščito pred izgubo napajanja za PCIe 5.0 SSD-je dati prednost »gostoti zmogljivosti«?
A: Glavni razlog je, da se količina podatkov, ki jih je treba zapisati nazaj v pomnilnik NAND flash diskov SSD z veliko zmogljivostjo (kot je 8TB+), med izpadom električne energije močno poveča, medtem ko je fizični prostor na plošči izjemno fiksen. Navadni tekoče-aluminijevi elektrolitski kondenzatorji imajo nizko učinkovitost shranjevanja energije zaradi specifičnih omejitev kapacitivnosti njihovih običajnih elektrodnih folij; kondenzatorji serije YMIN LKM so prednostnejši, saj ponujajo >10-odstotno izboljšanje kapacitete za enako velikost, kar zagotavlja zadostnejšo rezervno energijsko redundanco za sistem brez spreminjanja obstoječe postavitve.
V2: Zakaj bi morali strežniki umetne inteligence upoštevati značilnost kondenzatorjev za »širok temperaturni razpon«?
A2: Ko sta računalniška moč in shranjevanje umetne inteligence nameščena na robu omrežja (na primer v vozilih ali zunanjih baznih postajah), bo oprema izpostavljena ekstremnim temperaturam pod -30 °C ali nad 70 °C. Navadni kondenzatorji bodo v teh pogojih doživeli močno poslabšanje delovanja, kar bo povzročilo odpoved zaščite pred izgubo napajanja. Zato je treba pri izbiri kondenzatorjev za te robne strežnike umetne inteligence oceniti njihovo široko temperaturno območje. Serija YMIN LKL (-55 ℃~135 ℃) je zasnovana posebej za ta namen.
Vodnik za izbiro: Natančno ujemanje z vašim scenarijem
Scenarij A: Strežniki z umetno inteligenco in jedrni SSD-ji podatkovnih centrov
Ključni izzivi: Prostor je izjemno omejen, kar zahteva kondenzatorje, ki zagotavljajo maksimalno shranjevanje energije, najdaljšo življenjsko dobo in najhitrejšo hitrost praznjenja v kompaktni postavitvi.
Priporočena rešitev: serija YMIN LKM (visokokapacitetna), tipičen model 35V 3300μF (12,5×30mm). Ponuja >10 % izboljšanje kapacitete za enako velikost, ESR ≤ 25mΩ in življenjsko dobo 10.000 ur pri 105 °C, kar zagotavlja celovito rešitev za izpolnjevanje ekstremnih zahtev glede gostote, življenjske dobe in hitrosti shranjevanja računalniške moči jedra.
Scenarij B: Robno računalništvo, shranjevanje na baznih postajah, nameščenih v vozilih, in na prostem
Ključni izzivi: Ekstremne temperature okolja (od -55 ℃ do 135 ℃), ki zahtevajo stabilno in zanesljivo delovanje kondenzatorjev v celotnem temperaturnem območju.
Priporočena rešitev: serija YMIN LKL(R) (izjemno široko temperaturno območje), tipičen model 35V 2200μF (10×30mm). Delovno temperaturno območje zajema od -55℃ do 135℃, poseben elektrolit pa zagotavlja stabilen ESR tudi v izjemno nizkih pogojih, kar zagotavlja zanesljivo prilagodljivost okolju za shranjevanje na robu AI.
Pregled strukturirane tehnologije
Za lažje iskanje tehnologije in ocenjevanje rešitev so ključne informacije tega dokumenta povzete takole:
Osnovni scenariji: SSD-ji poslovnega razreda z uporabo faktorja oblike E1.L/U.2 PCIe 5.0/6.0, ki se uporabljajo v strežnikih za usposabljanje umetne inteligence in visokozmogljivih podatkovnih centrih (osnovni scenariji). Naprave za shranjevanje v širokem temperaturnem območju, nameščene v vozliščih robnega računalništva, inteligentnih sistemih v vozilih in baznih postajah za zunanjo komunikacijo (razširjeni scenariji).
Prednosti rešitve YMIN:
Visoka gostota kapacitete: Serija LKM zagotavlja kapaciteto ≥3300 μF v standardni velikosti 12,5 × 30 mm, kar je za >10 % več kot pri običajnih izdelkih enake velikosti.
Odpornost na visoke temperature in dolga življenjska doba: življenjska doba ≥ 10.000 ur pri 105 °C, stopnja odpovedi < 10 FIT, kar izpolnjuje zahteve za dolgoročno zanesljivo delovanje.
Odpornost proti udarcem in hiter odziv: ESR ≤ 25mΩ, kar zagotavlja hitro sproščanje energije v milisekundnem oknu izklopa.
Izjemno široko temperaturno območje: Serija LKL(R) deluje od -55 °C do 135 °C in tako premaga izziv strjevanja elektrolitov pri nizkih temperaturah.
Priporočeni modeli vrednotenja:
Serija YMIN LKM: Primerna za scenarije shranjevanja osnovnih podatkov v podatkovnih centrih, ki dajejo prednost maksimalni izrabi prostora in dolgoročni zanesljivosti. Tipični model: 35V 3300μF (12,5×30mm).
Serija YMIN LKL(R): Primerna za uporabo na robnem računalništvu in v avtomobilskih sistemih za shranjevanje podatkov, ki zahtevajo obvladovanje ekstremnih temperaturnih izzivov. Tipični model: 35V 2200μF (10×30mm, delovna temperatura od -55°C do 135°C).
Za podrobne specifikacije serije YMIN LKM/LKL(R) ali za zahtevo po inženirskih vzorcih se obrnite na tehnično ekipo YMIN prek spletnega mesta YMIN Electronics.
Čas objave: 12. januar 2026