چگونه مناسب‌ترین خازن PLP را برای SSDهای سرورهای هوش مصنوعی انتخاب کنیم؟ تحلیل جامعی از خازن‌های الکترولیتی پلیمری رسانا تانتالیوم و خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی جامد-مایع

تی‌کی‌دی۴۲

تی‌کی‌وی‌دی۴۲:

◆نیمرخ باریک (طول ۷.۳×عرض ۴.۳×ارتفاع ۴.۲)
◆ ترمینال‌های پایینی، ESL پایین
◆ تحمل ولتاژ بالا (حداکثر ۱۰۰ ولت)
◆ سازگار با RoHS (2011/65/EU)

 

در سرورهای هوش مصنوعی، SSDها جزء اصلی ذخیره‌سازی و بازیابی داده‌ها هستند و عملکرد آنها مستقیماً بر آموزش و راندمان استنتاج تأثیر می‌گذارد. با پذیرش گسترده رابط‌های PCIe 5.0/6.0، مصرف برق SSD و الزامات جریان لحظه‌ای به طور قابل توجهی افزایش یافته است، و انتخاب خازن‌های محافظت در برابر اتلاف برق (PLP) را برای پایداری سیستم بسیار مهم می‌کند.

به خصوص در شرایط دمای بالا، بار زیاد و عملکرد مداوم 24 ساعته و 7 روز هفته، خازن‌ها باید همزمان چندین الزام از جمله ESR پایین، چگالی خازنی بالا، طول عمر طولانی و پایداری در دمای بالا را برآورده کنند. در غیر این صورت، ممکن است از دست دادن داده‌ها، خرابی سیستم عامل یا خرابی سیستم رخ دهد.

چرا انتخاب خازن مستقیماً بر عملکرد و طول عمر SSD تأثیر می‌گذارد؟

وقتی یک SSD دچار قطعی ناگهانی برق می‌شود، خازن PLP باید انرژی ذخیره شده خود را در عرض چند میلی‌ثانیه آزاد کند تا نوشتن ایمن داده‌ها روی حافظه فلش NAND تضمین شود. اگر ESR خازن خیلی زیاد باشد، افت ولتاژ زیادی در هنگام تخلیه رخ می‌دهد که به طور بالقوه منجر به خرابی در نوشتن می‌شود. اگر ظرفیت خازن کافی نباشد یا مقدار ظرفیت در دماهای بالا به طور قابل توجهی کاهش یابد، نمی‌تواند زمان نگهداری کافی را فراهم کند. علاوه بر این، در SSD های M.2 جمع و جور (مثلاً با ضخامت 5 میلی‌متر)، ارتفاع خازن اغلب به کمتر از 1.9 میلی‌متر محدود می‌شود و راندمان حجمی (مقدار CV) مستقیماً تعیین می‌کند که آیا می‌توان به ذخیره انرژی کافی در یک فضای محدود دست یافت یا خیر.

راهکارهای خازن YMIN

عبور از تنگناهای ذخیره‌سازی برای رفع نیازهای عصر هوش مصنوعی

راه حل الف: خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم پلیمری رسانا - معیاری برای عملکرد نهایی در فضا

خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم پلیمری رسانای سری TQD شرکت YMIN، با طراحی فوق‌العاده نازک (1.5 میلی‌متر)، کاملاً برای SSDهای M.2 فوق‌العاده نازک مناسب هستند و مشکل محدودیت فضا را حل می‌کنند. مقدار CV بالا (1.0μF/mm³) و پایداری دمای بالای خازن‌های تانتالیوم تضمین می‌کند که حتی در حجم بسیار کم، می‌توانند انرژی کافی برای محافظت در برابر خاموش شدن را برای SSD فراهم کنند و عملکرد پایدار آن را برای مدت طولانی در محیط‌های با دمای بالا و بار زیاد تضمین کنند.

فوق العاده نازک و با چگالی بالا:سری TQDمی‌تواند به ارتفاع ۱.۵ میلی‌متر و مقدار CV به بزرگی ۱.۰μF/mm³ باشد که آن را به انتخابی ایده‌آل برای SSDهای فوق‌العاده نازک M.2 تبدیل می‌کند.

مقاوم و بادوام: یک ساختار کاملاً جامد و جدید با طول عمر بیش از ۱۰۰۰۰۰ ساعت در دمای ۷۵ درجه سانتیگراد، و گذراندن آزمایش‌های دقیق دوگانه ۸۵ درجه سانتیگراد، که پایداری را در شرایط دمایی و رطوبتی بالا در درازمدت حفظ می‌کند.

عملکرد پایدار: داده‌های نمودار، تغییرات حداقلی در ظرفیت خازنی (C) و مقاومت سری معادل (ESR) را با زمان و دما نشان می‌دهند و محافظت مداوم و قابل اعتمادی را فراهم می‌کنند.

طول عمر بالا و مقاومت بالا در برابر آب و هوا: ساختار تمام جامد با طول عمر مورد انتظار بیش از ۱۰۰۰۰۰ ساعت در دمای ۷۵ درجه سانتیگراد. اقدامات متعدد ضد رطوبت تضمین می‌کند که محصول آزمایش‌های دوگانه دما و رطوبت ثابت ۸۵ درجه سانتیگراد را با موفقیت پشت سر می‌گذارد و برای عملکرد پایدار تحت بارهای دمای بالا در درازمدت مناسب است.

شکل ۱: تغییر LC یک خازن تانتالیوم ۳۵ ولت ۶۸ میکروفاراد در طول زمان

企业微信截图_1770253557848311111

شکل ۲: تغییرات ESR یک خازن تانتالیوم ۳۵ ولت ۶۸ میکروفاراد در طول زمان

企业微信截图_1770253809674822222

شکل ۳: تغییر ΔC/Co در طول زمان برای یک خازن تانتالیوم ۳۵ ولت ۶۸ میکروفاراد

企业微信截图_1770253989778333333333

گزینه ب: خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی پلیمری - انتخابی برتر برای قابلیت اطمینان بالا و مقرون به صرفه بودن

برای SSD های رده سازمانی که به ظرفیت‌های بالا نیاز دارند، خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی پلیمری ymin به دلیل مقرون به صرفه بودن، انتخابی ایده‌آل هستند. آن‌ها طول عمر فوق‌العاده طولانی 10000 ساعت در دمای 105 درجه سانتیگراد را ارائه می‌دهند و حتی در محیط‌هایی با تغییرات دمایی قابل توجه، ESR پایین و پایداری ظرفیت خوبی را حفظ می‌کنند.

بادوام و ماندگار: با بیش از 10،000 ساعت کارکرد در دمای 105 درجه سانتیگراد، نیازهای عملیاتی بلندمدت سرورها را برآورده می‌کند.

سازگار با سیستم: حالت خرابی "مدار باز" است که در مقایسه با حالت اتصال کوتاه، افزونگی امنیتی بیشتری را برای سیستم‌های ذخیره‌سازی داده‌های با ارزش بالا ارائه می‌دهد.

مزیت هزینه: بهینه‌سازی قابل توجه هزینه‌های BOM در عین دستیابی به عملکرد مشابه، که آن را به انتخابی عالی برای SSDهای رده سازمانی و با ظرفیت بالا تبدیل می‌کند.

خازن‌های الکترولیتی پلیمری رسانای ymin تانتالوم در مقابل خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی جامد-مایع

برای پرداختن به چالش‌های فوق، ymin دو راهکار اصلی برای خازن‌های PLP ارائه می‌دهد. در ادامه، مقایسه‌ای ساختاریافته بر اساس داده‌های اندازه‌گیری شده ارائه شده است:

جدول 1: مشخصات محصول خازن الکترولیتی پلیمری رسانا تانتالیوم و آلومینیومی هیبریدی جامد-مایع

ابعاد مشخصه خازن الکترولیتی پلیمری رسانا تانتالیوم خازن الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی قدرت پلیمری ارزش طراحی SSD
راندمان حجمی (مقدار CV) بسیار بالا (1.0μF/mm³) زیاد (0.46μF/mm³) خازن‌های تانتالیوم اولین انتخاب برای طراحی فوق فشرده هستند
ارتفاع محصول فوق العاده نازک، می تواند به ضخامت ۱.۵ میلی متر باشد قطر کوچک، نصب روکار با ارتفاع حدود ۳.۵۵ میلی‌متر خازن‌های تانتالیوم نیازی به شیاربندی PCB ندارند؛ خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی نیاز به طراحی شیاربندی PCB دارند.
مقاومت سری معادل (ESR) کم بسیار کم خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی ظرفیت تخلیه آنی و پاسخ بهتری دارند.
عمر مفید بسیار طولانی (تماماً جامد) بلند (سیستم هیبریدی مایع-جامد) هر دو الزامات طول عمر مفید را برآورده می‌کنند، و طول عمر نظری خازن‌های تانتالیوم بهتر است.
ویژگی‌های دما عالی، مقدار خازن/ESR با دما تغییر کمی دارد خوب، مقدار خازن/ESR با دما تغییر کمی دارد هر دو در محیط‌های با دمای بالا عملکرد پایداری دارند
حالت خرابی اتصال کوتاه (طراحی حفاظت مدار مورد نیاز است) مدار باز حالت خرابی خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی ایمن‌تر است و ریسک سیستم کمتری دارد.
هزینه بالاتر مزایای قابل توجهی دارد خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی می‌توانند هزینه کلی را تا حد زیادی بهینه کنند.

جدول ۲: مقایسه مشخصات معمول سلول‌های الکترولیتی تانتالیوم پلیمری رسانا و آلومینیوم هیبریدی جامد-مایع

پارامتر کلیدی / مقدار قابلیت خازن الکترولیتی آلومینیومی YMIN TQD 35V47μF (7.3 * 4.3 * 1.5) خازن الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی جامد NGY 35V100μF (5 * 11)
ولتاژ سرج ۴۱ ولت ۴۱ ولت
ولتاژ قابل تحمل پیک (گذرا) ۴۷.۳ ولت ۵۵ ولت
ولتاژ کاری قابل پشتیبانی ۳۵ ولت ۳۵ ولت
محدوده تحمل ظرفیت ±20٪ ±10٪
مقدار ظرفیت خازنی معمول حدود ۴۲ میکروفاراد حدود ۱۰۵ میکروفاراد
ابعاد خاص ۷.۳x۴.۳x۱.۵ میلی‌متر، ارتفاع خازن: ۱.۵ میلی‌متر φ5.0x11.5mm، ارتفاع نصب خازن: 5.0mm (از نصب نصب پشتیبانی می‌کند، طراحی اسلات PCB مورد نیاز است)
محدوده دمای عملیاتی -55℃~ +105℃ -55℃~ +105℃
طول عمر مورد انتظار >2000 ساعت @ 105℃ >10000 ساعت @ 105℃
>100000 ساعت @ 75℃ > 80000 ساعت @ 75℃
حد پایین ظرفیت خازنی در پایان طول عمر نامی بالای ۹۰٪ مقدار اولیه ظرفیت خازنی بالای ۸۵٪ از مقدار اولیه ظرفیت خازنی
تغییر ظرفیت خازنی با دما محدوده -5% ~ +20% (-55℃ ~ +105℃) محدوده ±۷٪ (-۵۵℃~ +۱۰۵℃)
قابلیت تحمل بار - دشارژ پس از 20،000 چرخه شارژ - دشارژ، ظرفیت خازنی بالای 90٪ مقدار اولیه باقی می‌ماند پس از 20،000 چرخه شارژ - دشارژ، ظرفیت خازنی بالای 90٪ مقدار اولیه باقی می‌ماند
مقایسه هزینه ۱۰۰٪ (معیار) حدود ۱۵٪ (هزینه مواد + هزینه سیستم، کاهش کلی مورد انتظار حدود ۸۵٪)

مقایسه راهکارهای خازن YMIN: کاملاً سازگار با نیازهای مختلف برنامه‌های SSD

جدول 3: توصیه‌های انتخاب خازن YMIN برای SSD های مختلف

سناریوهای کاربرد SSD راه حل پیشنهادی دلیل اصلی مرجع مشخصات معمول YMIN
SSD فوق باریک M.2 (ضخامت ۵ میلی‌متر) خازن الکترولیتی پلیمری رسانا تانتالیوم تنها راه حلی که می‌تواند ظرفیت خازنی بالا را در ارتفاع میلی‌متری فراهم کند TQD 35V 47μF (ارتفاع ۱.۵ میلی‌متر)
SSD سرور هوش مصنوعی با کارایی بالا خازن الکترولیتی پلیمری رسانا تانتالیوم طول عمر بالا، قابلیت اطمینان بالا، مطابق با دوره گارانتی سرور TQD 35V 47/68μF
SSD SATA مناسب برای مصارف عمومی/هزینه پایین خازن الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی قدرت پلیمری بهترین نسبت هزینه به عملکرد، تضمین قابلیت اطمینان اولیه و طول عمر NGY 35V 100μF
SSD U.2 با ظرفیت بالا برای سطوح سازمانی راه حل های دوگانه موجود است عملکرد درجه یک: عملکرد بالا در خازن‌های تانتالیوم؛ خازن‌های آلومینیومی هیبریدی سفارشی‌سازی شده با توجه به هزینه و اهداف عملکرد مشتری

بخش پرسش و پاسخ

س: چگونه بین دو نوع خازن یکی را انتخاب کنیم؟

الف) انتخاب بستگی به نیازهای اصلی شما دارد.

اگر طراحی شما با محدودیت‌های شدید فضا (مانند M.2 فوق نازک) مواجه است و به پایداری در دمای بالا و طول عمر طولانی نیاز دارد، خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم پلیمری رسانای ymin انتخاب ایده‌آل شما هستند.

اگر طراحی شما فضای کمی برای چیدمان دارد و به دنبال بهترین تعادل بین قابلیت اطمینان و هزینه کل سیستم است، در حالی که حالت خرابی "مدار باز" ایمن‌تری را ترجیح می‌دهد، خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی پلیمری Ymin راه حل بهتری هستند.

نتیجه‌گیری

برای اطمینان از پایداری و عملکرد سیستم ذخیره‌سازی سرور هوش مصنوعی خود، ymin را انتخاب کنید.

شرکت ymin دو خط تولید اصلی در زمینه خازن ارائه می‌دهد - خازن‌های الکترولیتی تانتالیوم پلیمری رسانا و خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی هیبریدی پلیمری. چه برای SSDهای فوق نازک با فضای محدود و چه برای SSDهای رده سازمانی که به ظرفیت و توان بالا نیاز دارند، ما می‌توانیم مشاوره حرفه‌ای و قابل اعتمادی در انتخاب خازن ارائه دهیم و به مشتریان کمک کنیم تا بهترین تعادل را بین عملکرد، هزینه و قابلیت اطمینان پیدا کنند. برای مشخصات دقیق، گزارش‌های آزمایش، جداول انتخاب یا درخواست نمونه، لطفاً به وب‌سایت ymin مراجعه کنید یا با پشتیبانی فنی ما تماس بگیرید. ما می‌توانیم پشتیبانی انتخاب تک به تک را برای پروژه خاص شما ارائه دهیم.


زمان ارسال: ۵ فوریه ۲۰۲۶