Стойкі сервераў штучнага інтэлекту адчуваюць мілісекундныя (звычайна 1–50 мс) скокі напружання і падзенні напружання шыны пастаяннага току падчас хуткага пераключэння паміж навучальнай і вывадной нагрузкай. NVIDIA ў сваёй канструкцыі стойкі сілкавання GB300 NVL72 згадвае, што яе стойка сілкавання інтэгруе кампаненты назапашвання энергіі і працуе з кантролерам для дасягнення хуткага згладжвання пераходных працэсаў магутнасці на ўзроўні стойкі (гл. спасылку [1]).
У інжынернай практыцы выкарыстанне «гібрыднага суперкандэнсатара (LIC) + BBU (блок рэзервовага харчавання ад акумулятара)» для фарміравання блізкага буфернага пласта можа раздзяліць «пераходную рэакцыю» і «кароткатэрміновае рэзервовае харчаванне»: LIC адказвае за кампенсацыю на мілісекундным узроўні, а BBU — за пераключэнне на секундны-хвілінны ўзровень. У гэтым артыкуле прадстаўлены адэкватны падыход да выбару для інжынераў, спіс ключавых паказчыкаў і пунктаў праверкі. У якасці прыкладу ў артыкуле прадстаўлены YMIN SLF 4.0V 4500F (аднаблокавы ESR ≤0.8mΩ, бесперапынны ток разраду 200A, параметры павінны адпавядаць спецыфікацыі [3]), а таксама прапанаваны прапановы па канфігурацыі і параўнальныя дадзеныя.
Стоечныя блокі сілкавання BBU перамяшчаюць «згладжванне пераходных працэсаў» бліжэй да нагрузкі.
Паколькі спажыванне энергіі адной стойкай дасягае сотняў кілават, рабочыя нагрузкі штучнага інтэлекту могуць выклікаць скокі току за кароткі час. Калі падзенне напружання на шыне перавышае парог сістэмы, гэта можа справакаваць абарону матчынай платы, памылкі графічнага працэсара або перазагрузку. Каб паменшыць пікавыя ўздзеянні на крыніцу харчавання вышэйшага ўзроўню і сетку, некаторыя архітэктуры ўкараняюць стратэгіі буферызацыі і кіравання энергіяй у стойку харчавання стойкі, што дазваляе скокі магутнасці «паглынацца і вызваляцца лакальна» ўнутры стойкі. Асноўны сэнс гэтай канструкцыі заключаецца ў наступным: праблемы з пераходнымі працэсамі варта вырашаць спачатку ў месцы, бліжэйшым да нагрузкі.
У серверах, абсталяваных звышмагутнымі (кілават-узроўню) графічнымі працэсарамі, такімі як NVIDIA GB200/GB300, асноўная праблема, з якой сутыкаюцца сістэмы харчавання, зрушылася з традыцыйнага рэзервовага харчавання на апрацоўку кароткачасовых скокаў напружання на ўзроўні мілісекунд і соцень кілават. Традыцыйныя рашэнні рэзервовага харчавання BBU, заснаваныя на свінцова-кіслотных акумулятарах, пакутуюць ад вузкіх месцаў у хуткасці рэагавання і шчыльнасці магутнасці з-за ўласцівых затрымак хімічных рэакцый, высокага ўнутранага супраціўлення і абмежаваных магчымасцей дынамічнага прыняцця зарада. Гэтыя вузкія месцы сталі ключавымі фактарамі, якія абмяжоўваюць павышэнне вылічальнай магутнасці і надзейнасці сістэмы ў адной стойке.
Табліца 1: Схематычная дыяграма размяшчэння трох'яруснага гібрыднага рэжыму назапашвання энергіі ў стойцы BBU (таблічная дыяграма)
| Бок нагрузкі | Шына пастаяннага току | LIC (гібрыдны суперкандэнсатар) | BBU (акумулятар/назапашвальнік энергіі) | Бесперапыннае электразабеспячэнне/пастаяннае напружанне высокай напругі |
| Крок харчавання відэакарты/мацярынскай платы (узровень мс) | Напружанне шыны пастаяннага току Падзенне/пульсацыі напружання | Лакальная кампенсацыя Тыповы час зарадкі/разрадкі высокай хуткасці 1-50 мс | Кароткатэрміновае паглынанне на ўзроўні другой хвіліны (распрацавана ў адпаведнасці з сістэмай) | Доўгатэрміновае харчаванне на ўзроўні хвілін-гадзін (у адпаведнасці з архітэктурай цэнтра апрацоўкі дадзеных) |
Эвалюцыя архітэктуры
Ад «рэзервовага акумулятара» да «трохузроўневага гібрыднага рэжыму захоўвання энергіі»
Традыцыйныя BBU ў асноўным абапіраюцца на акумулятары для захоўвання энергіі. Сутыкнуўшыся з дэфіцытам магутнасці на мілісекундным узроўні, акумулятары, абмежаваныя кінетыкай хімічных рэакцый і эквівалентным унутраным супраціўленнем, часта рэагуюць менш хутка, чым кандэнсатарныя назапашвальнікі энергіі. Таму рашэнні на баку стоек пачалі выкарыстоўваць шматступенчатую стратэгію: «LIC (пераходны) + BBU (кароткачасовы) + UPS/HVDC (доўгачасовы)»:
LIC, падлучаны паралельна побач з шынай пастаяннага току: выконвае кампенсацыю магутнасці на мілісекундным узроўні і падтрымку напружання (высокахуткасная зарадка і разрадка).
BBU (акумулятар або іншае назапашванне энергіі): апрацоўвае пераключэнне на секундны-хвілінны ўзровень (сістэма, распрацаваная для рэзервовага капіявання).
Сістэма бесперабойнага электразабеспячэння/сістэма пастаяннага току высокай напругі (HVDC) на ўзроўні цэнтра апрацоўкі дадзеных: забяспечвае бесперабойнае электразабеспячэнне на працягу доўгага часу і рэгуляванне з боку сеткі.
Гэты падзел працы аддзяляе «хуткія зменныя» ад «павольных зменных»: стабілізацыя аўтобуса пры адначасовым зніжэнні доўгатэрміновай нагрузкі і нагрузкі на тэхнічнае абслугоўванне назапашвальнікаў энергіі.
Паглыблены аналіз: чаму YMINГібрыдныя суперкандэнсатары?
Гібрыдны суперкандэнсатар ymin LIC (літый-іённы кандэнсатар) структурна спалучае ў сабе высокія магутнасці кандэнсатараў з высокай шчыльнасцю энергіі электрахімічнай сістэмы. У сцэнарах кампенсацыі пераходных працэсаў ключом да вытрымання нагрузкі з'яўляецца: выдача неабходнай энергіі ў межах мэтавага Δt і падача дастаткова вялікага імпульснага току ў межах дапушчальнага дыяпазону павышэння тэмпературы і падзення напружання.
Высокая выходная магутнасць: пры рэзкім змяненні нагрузкі на графічны працэсар або ваганнях электрасеткі традыцыйныя свінцова-кіслотныя акумулятары з-за павольнай хуткасці хімічных рэакцый і высокага ўнутранага супраціву хутка губляюць здольнасць дынамічнага зараду, што прыводзіць да немагчымасці рэагаваць за мілісекунды. Гібрыдны суперкандэнсатар можа імгненна кампенсаваць за 1-50 мс, а затым забяспечваць рэзервовае харчаванне на хвілінным узроўні ад рэзервовай крыніцы харчавання BBU, што забяспечвае стабільнае напружанне шыны і значна зніжае рызыку збояў матчынай платы і графічнага працэсара.
Аптымізацыя аб'ёму і вагі: пры параўнанні «эквівалентнай даступнай энергіі (вызначанай акном напружання V_hi→V_lo) + эквівалентнага акна пераходнага рэжыму (Δt)», рашэнне буфернага слоя LIC звычайна значна памяншае аб'ём і вагу ў параўнанні з традыцыйным рэзервовым харчаваннем ад батарэй (зніжэнне аб'ёму прыблізна на 50%–70%, зніжэнне вагі прыблізна на 50%–60%, тыповыя значэнні недаступныя для грамадскасці і патрабуюць праверкі праекта), вызваляючы месца ў стойцы і рэсурсы паветранага патоку. (Канкрэтны працэнт залежыць ад спецыфікацый, структурных кампанентаў і рашэнняў па цеплааддачы аб'екта параўнання; рэкамендуецца праверка канкрэтнага праекта.)
Паляпшэнне хуткасці зарадкі: LIC валодае магчымасцямі хуткаснай зарадкі і разрадкі, і хуткасць яго зарадкі звычайна вышэйшая, чым у акумулятарных рашэнняў (паляпшэнне хуткасці больш чым у 5 разоў, дасягаецца хуткая зарадка амаль за дзесяць хвілін; крыніца: гібрыдны суперкандэнсатар у параўнанні з тыповымі значэннямі свінцова-кіслотнага акумулятара). Час зарадкі вызначаецца запасам магутнасці сістэмы, стратэгіяй зарадкі і цеплавым праектаваннем. Рэкамендуецца выкарыстоўваць «час, неабходны для зарадкі да V_hi» у якасці метрыкі прымальнасці ў спалучэнні з ацэнкай паўторнага павышэння тэмпературы імпульсамі.
Працяглы тэрмін службы: LIC звычайна мае большы тэрмін службы і меншыя патрабаванні да абслугоўвання пры высокачастотных умовах зараду і разраду (1 мільён цыклаў, больш за 6 гадоў тэрміну службы, што прыблізна ў 200 разоў перавышае тэрмін службы традыцыйных свінцова-кіслотных акумулятараў; крыніца: Гібрыдныя суперкандэнсатары ў параўнанні з тыповымі свінцова-кіслотнымі акумулятарамі). Тэрмін службы і абмежаванні на павышэнне тэмпературы залежаць ад канкрэтных спецыфікацый і ўмоў выпрабаванняў. З пункту гледжання поўнага жыццёвага цыклу гэта дапамагае знізіць выдаткі на эксплуатацыю, абслугоўванне і ліквідацыю паломак.
Малюнак 2: Схема гібрыднай сістэмы захоўвання энергіі:
Літый-іённы акумулятар (узровень секунднай хвіліны) + літый-іённы кандэнсатар LIC (буфер мілісекунднага ўзроўню)
Заснаваны на японскім чыпе Musashi CCP3300SC (3,8 В 3000 Ф) эталоннага дызайну NVIDIA GB300, ён мае больш высокую шчыльнасць ёмістасці, больш высокае напружанне і больш высокую ёмістасць у сваіх агульнадаступных характарыстыках: працоўнае напружанне 4,0 В і ёмістасць 4500 Ф, што прыводзіць да больш высокага ўзроўню захоўвання энергіі ў адной ячэйцы і больш магутных магчымасцей буферызацыі пры тым жа памеры модуля, забяспечваючы бескампрамісны водгук на ўзроўні мілісекунды.
Асноўныя параметры гібрыдных суперкандэнсатараў серыі YMIN SLF:
Намінальнае напружанне: 4,0 В; Намінальная ёмістасць: 4500 Ф
Унутраны супраціў пастаяннага току/ESR: ≤0,8 мОм
Бесперапынны ток разраду: 200 А
Дыяпазон працоўнага напружання: 4,0–2,5 В
Выкарыстоўваючы гібрыднае рашэнне YMIN для лакальнага буфера BBU на аснове суперкандэнсатараў, яно можа забяспечыць высокую кампенсацыю току шыны пастаяннага току на працягу мілісекунднага акна, паляпшаючы стабільнасць напружання шыны. У параўнанні з іншымі рашэннямі з такой жа даступнай энергіяй і акном пераходных працэсаў, буферны пласт звычайна памяншае занятую прастору і вызваляе рэсурсы стойкі. Ён таксама больш падыходзіць для высокачастотнай зарадкі і разрадкі і хуткага аднаўлення, зніжаючы нагрузку на тэхнічнае абслугоўванне. Канкрэтныя характарыстыкі павінны быць правераны ў залежнасці ад спецыфікацый праекта.
Кіраўніцтва па выбары: дакладнае супастаўленне са сцэнарыем
Сутыкнуўшыся з надзвычайнымі праблемамі вылічальнай магутнасці штучнага інтэлекту, інавацыі ў сістэмах харчавання маюць вырашальнае значэнне.Гібрыдны суперкандэнсатар YMIN SLF 4.0V 4500FДзякуючы сваёй надзейнай запатэнтаванай тэхналогіі, кампанія забяспечвае высокапрадукцыйнае і вельмі надзейнае рашэнне буфернага ўзроўню BBU айчыннай вытворчасці, якое забяспечвае асноўную падтрымку для стабільнай, эфектыўнай і інтэнсіўнай бесперапыннай эвалюцыі цэнтраў апрацоўкі дадзеных са штучным інтэлектам.
Калі вам патрэбна падрабязная тэхнічная інфармацыя, мы можам прадаставіць: тэхнічныя характарыстыкі, дадзеныя выпрабаванняў, табліцы выбару прымянення, узоры і г.д. Калі ласка, таксама падайце ключавую інфармацыю, такую як: напружанне шыны, ΔP/Δt, памеры прасторы, тэмпературу навакольнага асяроддзя і тэрмін службы, каб мы маглі хутка даць рэкамендацыі па канфігурацыі.
Раздзел пытанняў і адказаў
Пытанне: Нагрузка на графічны працэсар сервера штучнага інтэлекту можа ўзрасці на 150% за мілісекунду, і традыцыйныя свінцова-кіслотныя акумулятары не могуць за гэтым паспяваць. Які канкрэтны час водгуку літый-іённых суперкандэнсатараў YMIN і як дасягнуць такой хуткай падтрымкі?
A: Гібрыдныя суперкандэнсатары YMIN (SLF 4.0V 4500F) заснаваныя на прынцыпах фізічнага назапашвання энергіі і маюць надзвычай нізкі ўнутраны супраціў (≤0.8mΩ), што дазваляе імгненна разраджаць з высокай хуткасцю ў дыяпазоне 1-50 мілісекунд. Калі раптоўнае змяненне нагрузкі графічнага працэсара выклікае рэзкае падзенне напружання шыны пастаяннага току, ён можа вызваліць вялікі ток практычна без затрымкі, непасрэдна кампенсуючы магутнасць шыны, тым самым купляючы час для блока харчавання BBU, каб ачуняць і ўзяць на сябе працу, забяспечваючы плаўны пераход напружання і пазбягаючы вылічальных памылак або збояў абсталявання, выкліканых падзеннем напружання.
Кароткі змест у канцы гэтага артыкула
Прыдатныя сцэнарыі: Падыходзіць для рэзервовых блокаў сілкавання (BBU) на ўзроўні стойкі для сервераў штучнага інтэлекту ў сцэнарыях, калі шына пастаяннага току сутыкаецца з мілісекунднымі кароткачасовымі скачкамі/падзеннямі напружання; падыходзіць для архітэктуры лакальнага буфера «гібрыдны суперкандэнсатар + BBU» для стабілізацыі напружання шыны і кампенсацыі пераходных працэсаў пры кароткачасовых адключэннях электраэнергіі, ваганнях сеткі і рэзкіх зменах нагрузкі на графічны працэсар.
Асноўныя перавагі: хуткая рэакцыя на ўзроўні мілісекунды (кампенсацыя пераходных вокнаў 1-50 мс); нізкі ўнутраны супраціў/высокая прапускная здольнасць да току, паляпшэнне стабільнасці напружання шыны і зніжэнне рызыкі нечаканых перазапускаў; падтрымка хуткай зарадкі і разрадкі, а таксама хуткай падзарадкі, скарачэнне часу аднаўлення рэзервовага харчавання; больш падыходзіць для ўмоў высокачастотнай зарадкі і разрадкі ў параўнанні з традыцыйнымі акумулятарнымі рашэннямі, што дапамагае знізіць нагрузку на абслугоўванне і агульныя выдаткі на жыццёвы цыкл.
Рэкамендаваная мадэль: YMIN Square Hybrid Supercapacitor SLF 4.0V 4500F
Збор дадзеных (спецыфікацыі/справаздакі аб выпрабаваннях/узоры):
Афіцыйны сайт: www.ymin.com
Тэхнічная гарачая лінія: 021-33617848
Спасылкі (агульнадаступныя крыніцы)
[1] Афіцыйны публічны/тэхнічны блог NVIDIA: Уводзіны ў стойкавае згладжванне пераходных працэсаў/назапашванне энергіі GB300 NVL72 (Power Shelf)
[2] Публічныя справаздачы СМІ/ўстаноў, такіх як TrendForce: Заяўкі на атрыманне крэдыту GB200/GB300 і інфармацыя аб ланцужку паставак
[3] Кампанія Shanghai YMIN Electronics прадастаўляе «Тэхнічныя характарыстыкі гібрыднага суперкандэнсатара SLF 4.0V 4500F».
Час публікацыі: 20 студзеня 2026 г.