З масіўнай хваляй маштабнага мадэлявання, абумоўленага OpenAI, новыя цэнтры апрацоўкі дадзеных са штучным інтэлектам, прыкладам якіх з'яўляецца архітэктура Blackwell ад NVIDIA, перажываюць выбуховае разгортванне. Гэта глабальнае пашырэнне вылічальнай інфраструктуры прад'яўляе беспрэцэдэнтна жорсткія патрабаванні да прапускной здольнасці, надзвычайнай стабільнасці асяроддзя і бяспекі дадзеных цвёрдацельных назапашвальнікаў карпаратыўнага класа PCIe 5.0/6.0.
У асяроддзях з высокай нагрузкай і бесперапыннымі аперацыямі чытання/запісу на гігабітных хуткасцях схемы абароны ад страты харчавання (PLP), як апошняя лінія абароны для захоўвання дадзеных, перажываюць якасны скачок ад «прамысловага ўзроўню» да «вылічальнага ўзроўню». Асновай гэтага з'яўляецца кандэнсатарная батарэя PLP, якая непасрэдна падключана паралельна да ўваходу харчавання кантролера SSD і флэш-памяці NAND, выступаючы ў якасці аварыйнага «рэзервуара энергіі» ў выпадку анамальнай страты харчавання.
Асноўныя праблемы: двайныя абмежаванні нагрузкі штучнага інтэлекту на кандэнсатары PLP
Пры праектаванні SSD-назапашвальнікаў карпаратыўнага класа наступнага пакалення звышвялікай ёмістасці (з выкарыстаннем форм-фактараў E1.L або U.2) для сервераў навучання штучнаму інтэлекту, праектаванне схем PLP сутыкаецца з двума асноўнымі праблемамі:
1. Задача па павышэнні прадукцыйнасці: як дасягнуць доўгатэрміновага і хуткага захавання энергіі ў абмежаванай прасторы?
Гэтая праблема непасрэдна звязана з тым, ці можна бяспечна захаваць дадзеныя ў выпадку адключэння электраэнергіі, і ахоплівае тры цесна звязаныя аспекты:
Вузкае месца ёмістасці (шчыльнасць энергіі): SSD-назапашвальнікі карпаратыўнага класа маюць надзвычай кампактную ўнутраную прастору. Згодна з агульнадаступнымі галіновымі дадзенымі, многія традыцыйныя рашэнні з алюмініевымі электралітычнымі кандэнсатарамі абмежаваныя матэрыяламі і працэсамі, што прыводзіць да абмежаванай ёмістасці ў стандартных памерах (напрыклад, 12,5×30 мм), што ўскладняе захоўванне дастатковай колькасці энергіі для запісу дадзеных на ўзроўні тэрабайта ў межах зададзенай прасторы.
Трывога з нагоды тэрміну службы (пераноснасць высокіх тэмператур): серверы штучнага інтэлекту працуюць кругласутачна, пры тэмпературы навакольнага асяроддзя часта перавышаюць 80°C. Звычайныя алюмініевыя электралітычныя кандэнсатары з-за выпарэння электраліта і старэння матэрыялу пры працяглых высокіх тэмпературах могуць мець тэрмін службы, які не адпавядае патрабаванням гарантыі на цвёрдацельныя назапашвальнікі больш за 5 гадоў, што прыводзіць да схаваных рызык збою.
**Устойлівасць да ўдараў (удараўстойлівасць):** Акно абароны ад страты харчавання для аперацый чытання/запісу з хуткасцю 10 гігабіт знаходзіцца толькі ў мілісекундным дыяпазоне. Калі эквівалентнае паслядоўнае супраціўленне (ESR) звычайнага алюмініевага электралітычнага кандэнсатара занадта высокае, хуткасць яго разраду будзе недастатковай для задавальнення імгненнага пікавага патрабавання да току, што непасрэдна прывядзе да перапыненняў і пашкоджання дадзеных падчас запісу.
2. Праблемы адаптацыі да навакольнага асяроддзя: як пераадолець тэмпературныя межы і пашырыць сферу разгортвання сховішчаў штучнага інтэлекту?
Паколькі вылічальныя магутнасці штучнага інтэлекту распаўсюджваюцца на перыферыю сеткі, прылады захоўвання дадзеных павінны разгортвацца ў складаных умовах, такіх як базавыя станцыі, транспартныя сродкі і фабрыкі. Гэта накладвае незалежныя патрабаванні да «доступу да навакольнага асяроддзя» на кандэнсатары:
**Адсутнасць шырокага дыяпазону тэмператур:** Дыяпазон працоўных тэмператур традыцыйных кандэнсатараў (звычайна ад -40℃ да +105℃) недастатковы для выкарыстання ў надзвычай халодных і гарачых умовах. Пры нізкіх тэмпературах на вуліцы ніжэй за -40°C электраліт можа зацвярдзець, што прывядзе да парушэння працы; пры бесперапынным награванні пры высокай тэмпературы тэрмін службы рэзка скарачаецца, што абмяжоўвае прымяненне прадукту ў шырокім дыяпазоне напрамкаў.
Тэхнічны аналіз: чатырохмерныя перавагі YMIN у вытворчасці высокапрадукцыйных алюмініевых электралітычных кандэнсатараў
Вырашаючы вышэйзгаданыя праблемы, YMIN прапанавала чатырохмернае рашэнне, заснаванае на высокай шчыльнасці магутнасці дзякуючы матэрыяльнай сістэме і інавацыям працэсаў.
Асноўная асаблівасць 1: Высокая шчыльнасць энергіі (аснова першаснага праектавання)
У схемах PLP кандэнсатары павінны максымізаваць захоўванне энергіі ў абмежаванай прасторы друкаванай платы.
Тэхналагічны прарыў: серыя LKM ад YMIN выкарыстоўвае тэхналогію фальгі з электродаў высокай шчыльнасці, каб павялічыць намінальную ёмістасць са стандартных для галіны 3000 мкФ да 3300 мкФ у межах стандартнага памеру 12,5 × 30 мм.
Перавагі канструкцыі: пры тых жа фізічных памерах павелічэнне ёмістасці складае >10%, што забяспечвае большы запас трываласці для абароны ад збою харчавання ў флэш-памяці NAND звышвялікай ёмістасці.
| Малюнак 1: Параўнанне рашэння YMIN з галіновым стандартам (памер ёмістасці) | |||
| Параўнальны памер (ёмістасць) | Прамысловы стандарт | Рашэнне YMIN | Перавага ў прадукцыйнасці |
| Асноўныя спецыфікацыі | 12,5×30 мм, 35 В | 12,5×30 мм, 35 В | Ідэнтычныя фізічныя памеры |
| Намінальная ёмістасць | -3000 мкФ | ≥3300 мкФ | Павелічэнне магутнасці >10% |
| Тэхнічная рэалізацыя | Традыцыйныя матэрыялы і працэсы | Фальга электродаў высокай шчыльнасці і перадавы працэс | Значна вышэйшая шчыльнасць энергіі |
| Выкарыстанне прасторы | Стандартны | Выдатнае, большае захоўванне энергіі на адзінку аб'ёму | Спрыяе кампактнай канструкцыі |
| Прадукцыйнасць | Стандартны | Мацнейшы, забяспечвае больш працяглы час абароны ад адключэння харчавання | Павышаная надзейнасць сістэмы |
Асноўная асаблівасць 2: Устойлівасць да высокіх тэмператур і працяглы тэрмін службы (надзейнасць карпаратыўнага ўзроўню)
Працяглая эксплуатацыя: Серыя LKM дасягае звышдоўгага тэрміну службы — 10 000 гадзін пры тэмпературы 105°C, што больш чым удвая перавышае тэрмін службы звычайных рашэнняў і ідэальна адпавядае гарантыйнаму тэрміну карпаратыўных цвёрдацельных назапашвальнікаў.
Надзвычай высокая надзейнасць: узровень адмоў (FIT) зніжаны прыблізна з 50% да <10% (вышэй за стандарты аўтамабільнага класа), што забяспечвае надзвычай стабільнае захоўванне энергіі на працягу ўсяго тэрміну службы.
| Малюнак 2: Рашэнне YMIN у параўнанні з галіновым стандартам (памер жыцця) | |||
| Характарыстыка (пажыццёвая) | Стандартны ўзровень кандэнсатара | Рашэнне YMIN | Перавага ў прадукцыйнасці |
| Тэрмін службы пры высокіх тэмпературах | 5000 гадзін пры 105℃ | 10000 гадзін пры 105℃ | Тэрмін службы павялічаны больш чым у 2 разы, што ідэальна адпавядае 5-гадоваму гарантыйнаму тэрміну SSD, што дазваляе пазбегнуць клопатаў аб абслугоўванні. |
| Стабільнасць ёмістасці | Хуткае згасанне пры высокай тэмпературы | Захаванне ёмістасці >95% пры высокай тэмпературы | Забяспечвае стабільнае захоўванне энергіі на працягу ўсяго тэрміну службы, прадухіляючы збой абароны ад адключэння харчавання з-за зніжэння ёмістасці. |
| Надзейнасць пры высокіх тэмпературах | Значныя ваганні прадукцыйнасці пры тэмпературы вышэй за 85℃ | Стабільны ў шырокім дыяпазоне тэмператур ад -40℃ да 105℃/135℃ | Здольна спраўляецца з экстрэмальна высокімі тэмпературамі ўнутры сервераў і на перыферыі, пашыраючы межы прымянення. |
| Інтэнсіўнасць няўдач (FIT) | -50 FIT | <10 FIT (вышэй за аўтамабільны клас) | Узровень адмоў знізіўся больш чым на 80%, што забяспечвае прадказальную надзейнасць для разгортвання ў маштабе мільёна адзінак. |
Асноўная асаблівасць 3: Ударатрываласць і хуткая рэакцыя (забеспячэнне імгненнага харчавання)
Звышнізкае ESR: аптымізуючы высокаправодны электраліт, YMIN знізіла ESR да 25 мОм (паляпшэнне >28% у параўнанні з галіновым стандартам 35 мОм).
Магчымасць рэагавання: ніжэйшы ўнутраны супраціў забяспечвае хуткае вызваленне энергіі на працягу мілісекунднага акна, эфектыўна прадухіляючы падзенне напружання падчас адключэння электраэнергіі.
| Малюнак 3: Рашэнне YMIN у параўнанні з галіновым стандартам (памер ESR) | |||
| Параўнальны памер | Прамысловы стандарт | Рашэнне YMIN | Перавага ў прадукцыйнасці |
| Асноўная спецыфікацыя (ESR) | -35 мОм | ≤25 мОм | Паляпшэнне >28% |
| Тэхнічная рэалізацыя | Традыцыйныя матэрыялы і дызайн | Палепшаная сістэма матэрыялаў і дакладны працэс | - |
| Эфектыўнасць разраду | Бенчмарк | Значна вышэй | - |
| Цеплавыя страты | Бенчмарк | Значна зніжана | - |
Асноўная асаблівасць 4: Шырокі дыяпазон тэмператур (адаптацыя да навакольнага асяроддзя для перыферыйных вылічэнняў)
Надзвычай шырокі дыяпазон тэмператур: серыя YMIN LKL(R) можа пахваліцца працоўным дыяпазонам ад -55℃ да +135℃, што значна перавышае дыяпазон звычайных кандэнсатараў.
Запуск пры нізкай тэмпературы: Выкарыстанне спецыяльнай формулы электраліта для нізкай тэмпературы забяспечвае плаўную змену ESR нават пры надзвычай нізкіх тэмпературах -55℃, гарантуючы імгненны запуск сістэмы і бяспеку разраду ў халодных умовах.
| Малюнак 4: Рашэнне YMIN у параўнанні з галіновым стандартам (тэмпературны памер) | |||
| Характарыстыка (тэмпература) | Стандартны ўзровень кандэнсатара | Рашэнне YMIN | Перавага ў прадукцыйнасці |
| Дыяпазон рабочых тэмператур | -40°C ~ +105°C | -55°C ~ 135°C | Верхнія і ніжнія межы значна пашыраны, ахопліваючы экстрэмальныя сцэнары прымянення. |
| Тэрмін службы пры высокіх тэмпературах (135°C) | 1000 – 2000 гадзін | ≥6000 гадзін | Тэрмін службы павялічыўся больш чым у 3 разы, што адпавядае поўнаму жыццёваму цыклу SSD-назапашвальнікаў. |
| Нізкатэмпературныя характарыстыкі (-55°C) | ESR рэзка павялічваецца, прадукцыйнасць значна пагаршаецца. | ESR змяняецца плаўна, захоўваючы магчымасць імгненнага запуску. | Вырашае праблему халоднага запуску, забяспечваючы бяспеку дадзеных для перыферыйных прылад. |
| Надзейнасць тэмпературнага цыклу | Стандартнае тэсціраванне | Праходзіць строгія выпрабаванні пры тэмпературы ад -55°C да 135°C | Не перажывае цеплавых удараў, адаптуецца да рэзкіх ваганняў навакольнага асяроддзя. |
Пытанні і адказы па пытаннях кліентаў
Пытанне: Чаму пры выбары кандэнсатараў абароны ад страты харчавання для цвёрдацельных назапашвальнікаў PCIe 5.0 неабходна надаваць прыярытэт «шчыльнасці ёмістасці»?
A: Асноўная прычына заключаецца ў тым, што аб'ём дадзеных, якія неабходна запісаць назад у флэш-памяць NAND вялікай ёмістасці SSD-назапашвальнікаў (напрыклад, 8 ТБ+), рэзка ўзрастае падчас адключэння электраэнергіі, у той час як фізічная прастора на плаце надзвычай абмежаваная. Звычайныя вадкасныя алюмініевыя электралітычныя кандэнсатары маюць нізкую эфектыўнасць захоўвання энергіі з-за спецыфічных абмежаванняў ёмістасці іх традыцыйных электродных фальг; кандэнсатары серыі YMIN LKM пераважнейшыя, бо яны прапануюць павелічэнне ёмістасці >10% пры тым жа памеры, забяспечваючы больш дастатковую рэзервовую энергію для сістэмы без змены існуючай кампаноўкі.
Пытанне 2: Чаму серверы штучнага інтэлекту павінны ўлічваць характарыстыку кандэнсатараў «шырокі дыяпазон тэмператур»?
A2: Калі вылічальныя магутнасці і сховішчы штучнага інтэлекту разгортваюцца на перыферыі (напрыклад, у транспартных сродках або на адкрытых базавых станцыях), абсталяванне будзе сутыкацца з экстрэмальнымі тэмпературамі ніжэй за -30°C або вышэй за 70°C. Звычайныя кандэнсатары ў гэтых умовах будуць адчуваць сур'ёзнае зніжэнне прадукцыйнасці, што прывядзе да збою абароны ад страты харчавання. Таму пры выбары кандэнсатараў для гэтых перыферыйных сервераў штучнага інтэлекту неабходна ацаніць шырокі дыяпазон тэмператур. Серыя YMIN LKL (-55℃~135℃) спецыяльна распрацавана для гэтай мэты.
Кіраўніцтва па выбары: дакладнае супадзенне з вашым сцэнарыем
Сцэнар А: Серверы штучнага інтэлекту і цвёрдацельныя назапашвальнікі для цэнтраў апрацоўкі дадзеных
Асноўныя праблемы: прастора надзвычай абмежаваная, што патрабуе кандэнсатараў для забеспячэння максімальнага захоўвання энергіі, найдаўжэйшага тэрміну службы і найвышэйшай хуткасці разраду пры кампактнай кампаноўцы.
Рэкамендаванае рашэнне: серыя YMIN LKM (высокай ёмістасці), тыповая мадэль 35V 3300μF (12,5×30 мм). Яна прапануе павелічэнне ёмістасці >10% пры тым жа памеры, ESR ≤25mΩ і тэрмін службы 10 000 гадзін пры 105°C, што забяспечвае універсальнае рашэнне для задавальнення экстрэмальных патрабаванняў да магутнасці асноўных вылічальных сістэм захоўвання дадзеных да шчыльнасці, тэрміну службы і хуткасці.
Сцэнар B: перыферыйныя вылічэнні, устаноўленыя на транспартных сродках і адкрытыя базавыя станцыі захоўвання дадзеных
Асноўныя праблемы: экстрэмальныя тэмпературы навакольнага асяроддзя (ад -55℃ да 135℃), якія патрабуюць стабільнай і надзейнай працы кандэнсатараў ва ўсім дыяпазоне тэмператур.
Рэкамендаванае рашэнне: серыя YMIN LKL(R) (надзвычай шырокі дыяпазон тэмператур), тыповая мадэль 35 В 2200 мкФ (10 × 30 мм). Дыяпазон рабочых тэмператур складае ад -55℃ да 135℃, а спецыяльны электраліт забяспечвае стабільную ESR нават у надзвычай халодных умовах, што забяспечвае надзейную адаптацыю да навакольнага асяроддзя для захоўвання дадзеных штучнага інтэлекту на перыферыі.
Агляд структураваных тэхналогій
Для зручнасці пошуку тэхналогій і ацэнкі рашэнняў асноўная інфармацыя гэтага дакумента коратка апісана наступным чынам:
Асноўныя сцэнарыі: Цвёрдацельныя назапашвальнікі карпаратыўнага класа з выкарыстаннем форм-фактара E1.L/U.2 PCIe 5.0/6.0, якія выкарыстоўваюцца ў серверах для навучання штучнага інтэлекту і высокапрадукцыйных цэнтрах апрацоўкі дадзеных (асноўныя сцэнарыі). Шырокатэмпературныя прылады захоўвання дадзеных, разгорнутыя ў вузлах перыферыйных вылічэнняў, інтэлектуальных сістэмах у аўтамабілях і базавых станцыях вонкавай сувязі (пашыраныя сцэнарыі).
Асноўныя перавагі рашэння YMIN:
Высокая шчыльнасць ёмістасці: серыя LKM забяспечвае ёмістасць ≥3300 мкФ пры стандартным памеры 12,5 × 30 мм, што на больш чым 10% лепш у параўнанні са звычайнымі прадуктамі таго ж памеру.
Высокатэмпературная ўстойлівасць і працяглы тэрмін службы: тэрмін службы ≥ 10 000 гадзін пры тэмпературы 105°C, інтэнсіўнасць адмоў < 10 FIT, што адпавядае патрабаванням доўгатэрміновай надзейнай працы.
Ударатрываласць і хуткая рэакцыя: ESR ≤ 25 мОм, што забяспечвае хуткае вызваленне энергіі на працягу мілісекунднага акна адключэння харчавання.
Надзвычай шырокі дыяпазон тэмператур: серыя LKL(R) працуе ад -55°C да 135°C, пераадольваючы праблему зацвярдзення электраліта пры нізкай тэмпературы.
Рэкамендаваныя мадэлі ацэнкі:
Серыя YMIN LKM: Падыходзіць для асноўных сцэнарыяў захоўвання дадзеных у цэнтрах апрацоўкі дадзеных, якія надаюць прыярытэт максімальнаму выкарыстанню прасторы і доўгатэрміновай надзейнасці. Тыповая мадэль: 35 В 3300 мкФ (12,5 × 30 мм).
Серыя YMIN LKL(R): Падыходзіць для перыферыйных вылічэнняў і аўтамабільных сістэм захоўвання дадзеных, якія патрабуюць апрацоўкі экстрэмальных тэмператур. Тыповая мадэль: 35 В 2200 мкФ (10 × 30 мм, рабочая тэмпература ад -55°C да 135°C.
Каб атрымаць падрабязныя характарыстыкі серыі YMIN LKM/LKL(R) або запытаць інжынерныя ўзоры, звярніцеся да тэхнічнай каманды YMIN праз вэб-сайт YMIN Electronics.
Час публікацыі: 12 студзеня 2026 г.