הגיבורים הנסתרים מאחורי כוח המחשוב של בינה מלאכותית: כיצד קבלים במתח גבוה המיוצרים מקומית (Φ30×70 מ"מ 450V/1400µF, 105℃/3000H) פותרים שלושה אתגרים עיקריים באספקת כוח לשרתים

עם הצמיחה המהירה של כוח המחשוב מבוסס בינה מלאכותית, מרכזי נתונים חווים לחץ שדרוג חסר תקדים. כ"לב הכוח" של שרתי בינה מלאכותית, תכנון ספקי כוח קדמיים מסוג AC-DC עומד בפני אתגרים חסרי תקדים: כיצד להשיג צפיפות הספק גבוהה יותר, תוחלת חיים ארוכה יותר ואמינות חזקה יותר בשטח מוגבל? זוהי לא רק בעיה טכנית, אלא גם קריטית להבטחת תפוקה רציפה ויציבה של כוח המחשוב מבוסס בינה מלאכותית.

YMIN Electronics, ספקית מובילה של פתרונות קבלים ביתיים עם ניסיון של שנים בתחום קבלי מתח גבוה, השיקה את סדרת IDC3 של קבלי אלקטרוליטיים נוזליים מאלומיניום למתח גבוה, כדי לענות על הצרכים הספציפיים של ספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית, ומספקת פתרון טכני חדשני לפתרון נקודות כאב בתעשייה.

תנאי הפעלה

• מיקום: קבל אחסון/מסנן אנרגיה לאחר תיקון גורם הספק (PFC) קדמי של AC-DC (AC-Link) (פתרון טיפוסי)

• הספק: 4.5 קילוואט – 12 קילוואט ומעלה; גודל: ספק כוח לשרתים בגודל 1U להתקנה בארון תקשורת/ספק כוח ראשי למרכז נתונים

• תדר: עם היישום הגובר של GaN (גליום ניטריד)/SiC (סיליקון קרביד), תדר המיתוג הוא בדרך כלל בטווח של עשרות קילוהרץ עד מאות קילוהרץ (בהתאם לפרויקט; מאמר זה מצטט מפרט כגון 120 קילוהרץ)

• הפעלה וחום: מרכזי נתונים פועלים בדרך כלל 24/7; לספק הכוח יש צפיפות חום פנימית גבוהה, מה שמחייב תשומת לב לטמפרטורת מארז הקבל/ירידה ברמת החום לאורך חייו (תנאי הפעלה אופייניים בטמפרטורה גבוהה)

שלושה אתגרים עיקריים: חשיפת דילמת קבלי המתח הגבוה בתכנון ספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית

בתכנון מקטעי AC-DC של ספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית וספקי כוח ראשיים למרכזי נתונים, מהנדסים בדרך כלל מתמודדים עם שלושה אתגרים עיקריים:

① הסתירה בין שטח לקיבולת: במרחב המוגבל של שרת 1U המותקן בארון תקשורת, קבלי קרן מסורתיים בגודל סטנדרטי מתמודדים לעתים קרובות עם הדילמה של גודל מוגבל. השגת קיבולת אחסון אנרגיה מספקת בגובה מוגבל היא אתגר מכריע שיש להתגבר עליו בעת תכנון ספקי כוח בעלי צפיפות הספק גבוהה.

② אתגרי אורך חיים בסביבות טמפרטורה גבוהה: סביבות חדרי שרתים מבוססות בינה מלאכותית הן בדרך כלל סביבות טמפרטורה גבוהה, מה שמפעיל לחץ עצום על ניהול התרמי של ספק הכוח. ביצועי הקבל של 450V/1400μF תחת אתגר אורך חיים בטמפרטורה גבוהה של 105℃ משפיעים ישירות על האמינות ארוכת הטווח של המערכת.

③ דרישות ביצועים תחת מגמת תדר גבוה יותר: עם האימוץ הנרחב של התקני כוח חדשים כגון GaN/SiC, תדרי מיתוג ספקי הכוח עולים בהתמדה, מה שמציב דרישות גבוהות יותר ליכולות ESR וזרם אדוות של קבלים כדי למנוע את הסיכון של השבתת המערכת.

YMIN IDC3

הגדרה מחדש של גבולות הביצועים של קבלי מתח גבוה בעזרת טכנולוגיה

כדי להתמודד עם האתגרים שהוזכרו לעיל, סדרת YMIN IDC3 השיגה פריצות דרך מקיפות בשלושה ממדים: חומרים, מבנה ותהליך:

1. מהפכת צפיפות: עלייה של 70% בקיבול בתוך Φ30 × 70 מ"מ

באמצעות מארז קבלים קומפקטי בצורת קרן בגודל Φ30×70 מ"מ, מושגת קיבול גבוה של 450V/1400μF במסגרת מגבלות הגובה האופייניות של ספק כוח סטנדרטי לשרתים בגודל 1U. בהשוואה למוצרים מסורתיים באותו גודל, הקיבולת גדלה ביותר מ-70% (בהשוואה לטווח הקיבולת הטיפוסי של קבלים נפוצים בצורת קרן נוזלית בגודל Φ30×70 מ"מ, 450V בתעשייה), ובכך פותר ביעילות את הסתירה בין צפיפות קיבולת גבוהה לשטח.

2. פריצת דרך באורך חיים: עמידות נבדקה ב-105℃

באמצעות ניסוח אלקטרוליטים אופטימלי ומבנה רדיד אנודה, סדרת IDC3 מציגה ביצועי אורך חיים מצוינים של עומס בתנאים קשים של 105 מעלות צלזיוס. עיצוב זה מאפשר לקבלים לשמור על יציבות לטווח ארוך בסביבה בטמפרטורה גבוהה של מרכזי נתונים, ובכך מתמודד בקלות עם אתגר התעשייה של אורך חיים קצר עקב טמפרטורות גבוהות.

3. יכולת הסתגלות לתדר גבוה: מותאם לעידן GaN/SiC

הודות לתכנון ESR נמוך, הוא יכול לעמוד בזרם אדווה גבוה יותר של 120kHz. תכונה זו מאפשרת לסדרת IDC3 להסתגל טוב יותר לטופולוגיות מיתוג בתדר גבוה המבוססות על GaN (גליום ניטריד)/SiC (סיליקון קרביד) (תחת מפרטי גיליון הנתונים), ומספקת תמיכה חזקה לשיפור היעילות של ספקי כוח בעלי צפיפות הספק גבוהה. בניגוד לבחירת קבלי אפיק מסורתיים המתמקדים בעיקר באדוות בתדר נמוך, ספקי כוח בעלי צפיפות הספק גבוהה עבור פלטפורמות GaN/SiC דורשים אימות סימולטני של יכולות ESR וזרם אדווה בתדר גבוה תחת מפרטי גיליון הנתונים.

הערה: פרמטרים מרכזיים במאמר זה לקוחים מ-סדרת YMIN IDC3גיליון נתונים/דוח בדיקה; אלא אם כן צוין אחרת, ESR/זרם אדוות מתוארים בהתאם למפרט גיליון הנתונים (לדוגמה, 120kHz), וגרסת גיליון הנתונים העדכנית ביותר היא שתקבע.

חדשנות שיתופית: אימות אמינות וביצועים מ-4.5 קילוואט עד 12 קילוואט

YMIN מקיימת שיתוף פעולה טכני עמוק עם יצרני מוליכים למחצה מובילים בתעשייה של GaN, כגון Navitas (על פי מידע פומבי). בפרויקטים של אספקת חשמל לשרתי בינה מלאכותית הנעים בין 4.5 קילוואט ל-12 קילוואט ואף ברמות הספק גבוהות יותר, קבלי אלקטרוליטיים מאלומיניום נוזליים בעלי מתח גבוה מסדרת IDC3 הפגינו ביצועים יוצאי דופן.

מודל פיתוח שיתופי זה לא רק מאמת את אמינות המוצר אלא גם מספק בסיס טכני איתן להתפתחות מתמשכת של ספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית. סדרת IDC3 של YMIN הפכה לפתרון המועדף עבור מספר פרויקטים מתקדמים של שרתי בינה מלאכותית (על פי מידע ציבורי), עם ביצועים דומים לאלו של מותגים בינלאומיים מובילים.

יותר ממוצרים בלבד: כיצד YMIN מספקת פתרונות ברמת המערכת עבור שרתי בינה מלאכותית

בעידן של צמיחה מתפרצת בכוח מחשוב מבוסס בינה מלאכותית, אמינות מערכות אספקת החשמל היא בעלת חשיבות עליונה. YMIN Electronics מבינה לעומק את הדרישות המחמירות של תכנון ספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית ומספקת לתעשייה פתרון מלא המאזן בין צפיפות קיבולת גבוהה, אורך חיים ארוך ואמינות גבוהה באמצעות סדרת IDC3.

להלן מדריך אופייני לבחירה עבור קבלי אלקטרוליטיים מאלומיניום בעלי מתח גבוה, המותקנים בנוזל (תמיכה עצמית במצע), מסדרת IDC3, בספקי כוח לשרתי AI, המסייעים לכם להתאים במהירות את דרישות המערכת:

טבלה 1: קבלי נוזלים למתח גבוה מסדרת IDC3 - המלצות לבחירה

חדשנות לעולם לא נגמרת: YMIN ממשיכה לספק כוח יציב לתשתיות בינה מלאכותית

בעידן כוח המחשוב, אספקת חשמל יציבה היא חיונית. YMIN Electronics, עם קבלי אלקטרוליטיים מאלומיניום נוזליים במתח גבוה מסדרת IDC3 כליבה, מספקת באופן רציף תמיכה אמינה בקבלים לתשתיות מחשוב בינה מלאכותית. אנו מספקים לא רק מוצרים, אלא גם פתרונות ברמת המערכת המבוססים על הבנה טכנולוגית מעמיקה.

כשאתם מתכננים ספקי כוח לשרתים מבוססי בינה מלאכותית מהדור הבא, YMIN מוכנה לעזור לכם לפרוץ גבולות עיצוב בעזרת חדשנות טכנולוגית ולרכוב יחד על גל כוח המחשוב.

מדור שאלות ותשובות

ש: כיצד קבלי המתח הגבוה מסדרת IDC3 של YMIN פותרים את נקודות הכאב של ספקי כוח לשרתי בינה מלאכותית?

א: קבלי אלקטרוליטיים מאלומיניום להרכבה במתח גבוה מסדרת YMIN IDC3 מציעים פתרונות משלושה ממדים:

① עיצוב בצפיפות גבוהה – השגת קיבול גבוה של 450V/1400μF בגודל Φ30×70mm, הגדלת הקיבולת ביותר מ-70% בהשוואה למוצרים באותו גודל, ופתר את הקונפליקט בין שטח לקיבולת;

② אורך חיים ארוך בטמפרטורה גבוהה – מבנה אלקטרוליט ואנודה אופטימליים שומרים על אורך חיים של 3000 שעות עומס בטמפרטורה של 105 מעלות צלזיוס, ומשפרים את אמינות המערכת לטווח ארוך;

③ תאימות לתדר גבוה – שימוש בתכנון ESR נמוך, התומך בפעולה בתדר גבוה של 120kHz, עם זרם אדווה מרבי של כ-4.12A בתא בודד (500V/1700μF, 120kHz; 450V/1400μF כ-2.75A, ראה טבלת בחירה בסוף), תואם לטופולוגיות GaN/SiC בתדר גבוה, ומאפשר תכנון של ספקי כוח בצפיפות הספק גבוהה.

סיכום בסוף המסמך

תרחישים רלוונטיים: ספק כוח לשרתים מסוג AI מסוג AC-DC, מערכת אספקת חשמל ראשית למרכז נתונים, ספק כוח לשרתים בצפיפות גבוהה בגודל 1U להתקנה בארון תקשורת, ספק כוח מיתוג בתדר גבוה מבוסס GaN/SiC, ספק כוח למחשוב AI בצפיפות הספק גבוהה (4.5kW-12kW+).

יתרונות מרכזיים:

① מידות: צפיפות שטח, תיאור: משיג 450V/1400μF בגודל Φ30×70 מ"מ, עם עלייה בקיבולת של מעל 70% בהשוואה לגדלים דומים, ניתן להתאמה למגבלות גובה שרת 1U.

② מידות: אורך חיים בטמפרטורה גבוהה, תיאור: מעל 3000 שעות של חיי עומס ב-105℃, מתאים לסביבות הפעלה בטמפרטורה גבוהה במרכזי נתונים.

③ ממד: ביצועים בתדר גבוה, תיאור: עיצוב ESR נמוך, יכול לעמוד בזרם אדוות גבוה יותר בתדר גבוה של 120 קילו-הרץ, ניתן להתאמה לטופולוגיות בתדר גבוה של GaN/SiC.

④ ממד: אימות מערכת, תיאור: שיתוף פעולה עם יצרנים כמו Navitas, מתאים לפרויקטים של אספקת חשמל לשרתי AI בהספק של 4.5kW עד 12kW+.

דגמים מומלצים

שיטת בחירה בת שלושה שלבים:

שלב 1: בחר את דירוג מתח העמידה בהתבסס על מתח האפיק וקח בחשבון מרווח ירידה ברמת המתח (למשל, 450-500 וולט).

שלב 2: בחר את מפרט חיי השירות בהתבסס על טמפרטורת הסביבה והתכנון התרמי (למשל, 105℃/3000 שעות) והערך את עליית הטמפרטורה.

שלב 3: התאימו את המידות בהתאם לאילוצי גובה/קוטר החלל (למשל, Φ30×70 מ"מ) וודאו את זרם האדווה ואת מפרט ה-ESR.