ابرخازن هیبریدی SLF 4.0V 4500F محافظت قوی در سطح میلیثانیه را برای منبع تغذیه پشتیبان هوش مصنوعی فراهم میکند. ...BBU رک سرور
۱. مزایا: توان خروجی بالا
سوال اصلی: چگونه ابرخازن هیبریدی پایداری ولتاژ باس DC را تضمین میکند و از خرابی سیستم در هنگام استفاده از هوش مصنوعی جلوگیری میکند؟ ...آیا بار پردازنده گرافیکی سرور، تغییرات ناگهانی در سطح میلیثانیه یا نوسانات شبکه برق را تجربه میکند؟
سوال فرعی: بار پردازنده گرافیکی یک سرور هوش مصنوعی ممکن است در عرض چند میلیثانیه ۱۵۰٪ افزایش یابد و باتریهای سرب-اسید سنتی نمیتوانند این افزایش را تحمل کنند. زمان پاسخ ویژه ابرخازن هیبریدی یانگمینگ چقدر است و چگونه به این پشتیبانی سریع دست مییابد؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ابرخازن هیبریدی یانگمینگ (SLF 4.0V 4500F) بر اصول ذخیرهسازی انرژی فیزیکی متکی است و مقاومت داخلی بسیار کمی دارد (≤۰.۸ مترΩ) ، امکان تخلیه آنی با سرعت بالا در سطح ۱-۵۰ میلیثانیه را فراهم میکند. هنگامی که یک تغییر ناگهانی در بار GPU باعث افت شدید ولتاژ باس DC میشود، میتواند تقریباً فوراً جریان بزرگی را آزاد کند تا مستقیماً افت توان باس را جبران کند. این کار زمان لازم برای بیدار شدن و به دست گرفتن کنترل توسط منبع تغذیه BBU بکاند را فراهم میکند و انتقال ولتاژ روان را تضمین میکند و از خطاهای محاسباتی یا خرابی سختافزاری ناشی از افت ولتاژ جلوگیری میکند.
سوال مشتق: در معماری ترکیبی "ابرخازن + BBU"، ابرخازنهای یونگمینگ و BBUها چگونه با هم کار میکنند تا با قطعی برق یا نوسانات در مقیاسهای زمانی مختلف از میلیثانیه تا دقیقه مقابله کنند؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: در این معماری، ماژول ابرخازن هیبریدی یانگمینگ به صورت موازی به باس DC سرور به عنوان یک "لایه بافر نزدیک" متصل میشود که به طور خاص برای مدیریت نوسانات لحظهای برق در مقیاس میلیثانیه تا ثانیه (مانند تغییرات ناگهانی در بار GPU یا نوسانات لحظهای شبکه برق) طراحی شده است. این ماژول جبرانسازی اولیه لحظهای را انجام میدهد و ولتاژ باس را تثبیت میکند. متعاقباً، منبع تغذیه پشتیبان BBU بیدار شده و مسئولیت را بر عهده میگیرد و پشتیبانی مداوم برق را برای چند دقیقه فراهم میکند و تضمین میکند که سیستم زمان کافی برای ذخیره دادهها یا تغییر به منبع تغذیه پشتیبان را دارد. UPS/HVDC جلویی مسئول تأمین برق بدون وقفه برای مدت طولانیتری است. این سه جزء به صورت لایهای کار میکنند و تأمین برق تمام روز را از عملکرد لحظهای تا مداوم پوشش میدهند.
۲.مزایا: بهینهسازی اندازه و وزن
سوال اصلی: برای بهبود چگالی توان محاسباتی یک رک، اندازه و وزن منبع تغذیه پشتیبان BBU باید کاهش یابد. ابرخازن هیبریدی در مقایسه با راهکارهای سنتی چقدر میتواند فضا و وزن را کاهش دهد؟
سوال مشتقرکهای سرور هوش مصنوعی با چگالی توان بالا ما فضای محدودی دارند و باتریهای سنتی BBU بسیار بزرگ و سنگین هستند. با استفاده از ماژولهای خازن لیتیوم-یون مربعی Yongming چقدر میتوان در فضا و وزن صرفهجویی کرد؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: طبق دادههای آزمایش واقعی، استفاده از ماژولهای ابرخازن هیبریدی مربعی Yongming (مانند ماژولهای ساخته شده با SLF 4.0V 4500F) برای جایگزینی باتریهای سرب-اسید یا لیتیومی سنتی، ضمن ارائه همان سطح توان پشتیبان، میتواند حجم کل واحد برق پشتیبان BBU را تقریباً 50 تا 70 درصد و وزن کلی را تقریباً 50 تا 60 درصد کاهش دهد. این امر مستقیماً فضای ارزشمند رک (U bays) را آزاد کرده و بار رک را کاهش میدهد و به شما امکان میدهد گرههای محاسباتی بیشتری را ادغام کنید یا اتلاف گرما را در یک فضای محدود افزایش دهید و به طور مؤثر هزینه کل مالکیت (TCO) و استفاده از زیرساخت را بهبود بخشید.
سوال مشتقما در حال برنامهریزی نسل جدیدی از رکهای سرور هوش مصنوعی هستیم که هدف آن به حداکثر رساندن تراکم پردازنده گرافیکی در هر رک است. با این حال، منابع تغذیه پشتیبان سنتی BBU (با استفاده از باتریهای سرب-اسید یا لیتیوم) بسیار حجیم و سنگین هستند و تعداد سرورهایی را که میتوانند در یک رک قرار گیرند، محدود میکنند. آیا راهکاری برای تأمین برق پشتیبان وجود دارد که بتواند اندازه و وزن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد؟ این کار تا چه حد قابل انجام است؟
نوع سوال: تدارکات
پاسخ: بله. اتخاذ یک معماری ذخیرهسازی انرژی هیبریدی مبتنی بر ابرخازنهای هیبریدی میتواند به طور قابل توجهی اندازه و وزن منابع تغذیه پشتیبان BBU را بهینه کند. ماژولهای ابرخازن هیبریدی در حالی که همان سطح توان پشتیبان را ارائه میدهند، میتوانند حجم کلی را تقریباً 50 تا 70 درصد و وزن را تقریباً 50 تا 60 درصد در مقایسه با راهحلهای سنتی باتری سرب-اسید یا لیتیوم کاهش دهند. این بدان معناست که فضای رک را به میزان قابل توجهی ذخیره کرده و بار رک را کاهش میدهد و به شما این امکان را میدهد که در طول برنامهریزی، سرورها یا پردازندههای گرافیکی بیشتری را در یک رک مستقر کنید و به طور مستقیم خروجی توان محاسباتی تک رک و استفاده از زیرساخت را بهبود بخشید.
۳. مزایا: سرعت شارژ بهبود یافته
سوال اصلیمراکز داده هوش مصنوعی برای کوتاه کردن بازه آسیبپذیری سیستم، به سیستمهای BBU نیاز دارند که پس از تخلیه به سرعت شارژ شوند. سرعت شارژ ابرخازنهای هیبریدی در مقایسه با باتریهای سنتی چقدر سریعتر است؟
سوال مشتق: پس از یک قطعی کوتاه برق شهری یا افزایش بار، میخواهیم واحدهای ذخیره انرژی در سیستم BBU در اسرع وقت به طور کامل شارژ شوند تا برای رویداد بعدی آماده شوند. چقدر طول میکشد تا ابرخازن هیبریدی یانگمینگ دوباره شارژ شود؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ابرخازن هیبریدی یانگمینگ دارای ویژگیهای توان عالی است و بیش از ۵ برابر سریعتر از باتریهای سرب-اسید یا لیتیومی سنتی شارژ میشود. در سناریوهای معمول کاربرد BBU سرور هوش مصنوعی، پس از تخلیه جبرانی، میتواند به سرعت در عرض تقریباً ده دقیقه به حالت قابل استفاده شارژ شود. این امر به طور قابل توجهی "دوره بازیابی انرژی" سیستم برق پشتیبان را کوتاه میکند، خطرات سیستم ناشی از کمبود توان در واحدهای ذخیره انرژی را در مواقع اضطراری مداوم کاهش میدهد و در دسترس بودن و انعطافپذیری کلی سیستم منبع تغذیه را بهبود میبخشد.
۴. مزایا: عمر طولانی در چرخه
سوال اصلیمراکز داده هوش مصنوعی به صورت ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته کار میکنند و در نتیجه هزینههای نگهداری بالایی برای سیستمهای برق پشتیبان دارند. چگونه چرخه عمر بسیار طولانی ابرخازنهای هیبریدی، هزینههای کلی نگهداری چرخه عمر را کاهش میدهد؟
سوال فرعی: محیط مرکز داده ما دمای بالا و نوسانات بار مکرر دارد، در حالی که باتریهای سنتی BBU طول عمر کوتاهی دارند. طول عمر مورد انتظار ابرخازنهای هیبریدی یانگمینگ در محیطهای سخت با دمای بالا و شارژ/دشارژ با فرکانس بالا چقدر است؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: طول عمر ابرخازنهای هیبریدی یانگمینگ بر اساس خواص فیزیکوشیمیایی آنها تعیین میشود که تحمل بسیار خوبی در برابر دمای بالا و شرایط شارژ/دشارژ با فرکانس بالا از خود نشان میدهند. طول عمر چرخهای آنها میتواند به بیش از 1 میلیون چرخه برسد و در شرایط معمول کاربرد در مراکز داده هوش مصنوعی، طول عمر طراحی آنها از 6 سال فراتر میرود. این بدان معناست که در طول چرخه ارتقاء سرور معمولی، تعویض واحد ذخیره برق پشتیبان به دلیل افت عملکرد عملاً غیرضروری است، و آن را به ویژه به عنوان یک واحد بافر گذرا برای BBU در محیطهای سخت با شارژ و دشارژ مکرر در مراکز محاسبات هوش مصنوعی مناسب میکند.
سوال مشتقاز منظر هزینه کل سرمایهگذاری، اگرچه هزینه اولیه خرید ابرخازنهای هیبریدی ممکن است بالاتر باشد، چگونه میتوان ثابت کرد که در درازمدت برای کاربردهای BBU سرور هوش مصنوعی، اقتصادیتر هستند؟
نوع سوال: تدارکات
پاسخ: از تحلیل هزینه کل مالکیت (TCO)، مزایای اقتصادی در سه جنبه منعکس میشوند: اول، عمر مفید بسیار طولانی (بیش از 6 سال، 200 برابر باتریهای سنتی)، که تقریباً در طول عمر سرور نیازی به تعویض ندارد و در هزینههای تهیه قطعات یدکی صرفهجویی میکند؛ دوم، عملکرد تقریباً بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، که باعث صرفهجویی قابل توجه در هزینههای بازرسی و نگهداری دستی میشود؛ و سوم، قابلیت اطمینان بالا، که خطر وقفه در کسب و کار و ضرر و زیان ناشی از خرابی سیستم برق پشتیبان را کاهش میدهد. اگرچه سرمایهگذاری اولیه بیشتر است، اما وقتی در یک دوره استفاده چند ساله تقسیم شود و صرفهجویی در هزینههای تعمیر و نگهداری و کاهش ریسک را در نظر بگیرد، بازده اقتصادی کلی آن به طور قابل توجهی بهتر از راهحلهای باتری سنتی است.
۵. مزایا: جایگزینی داخلی
سوال اصلیبرای ابرخازنهای هیبریدی با برند بینالمللی که در سرورهای هوش مصنوعی پیشرفته مانند NVIDIA GB300 استفاده میشوند، آیا جایگزینهای تولید داخل با عملکرد قابل مقایسه یا برتر وجود دارد؟
سوال فرعی: ما در حال استقرار یک خوشه سرور هستیم که طراحی مرجع آن از ابرخازنهای هیبریدی ساخت موساشی ژاپن استفاده میکند. با توجه به امنیت زنجیره تأمین و بهینهسازی هزینه، کدام محصول را توصیه میکنید؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ما ابرخازن هیبریدی Yongming SLF 4.0V 4500F را توصیه میکنیم، یک محصول داخلی با کارایی بالا که برای نیازهای بافرینگ گذرای BBUهای سرور هوش مصنوعی سطح بالا توسعه یافته است. در مقایسه با Musashi CCP3300SC (3.8V 3000F) که در طراحی مرجع GB300 استفاده میشود، محصول Yongming به معیارها و بهبودهایی در شاخصهای اصلی دست یافته است: ولتاژ نامی بالاتر (4.0 ولت)، ظرفیت اسمی بزرگتر (4500F) و افزایش قابل توجه چگالی انرژی تک سلولی. این محصول ثبات را در شاخصهای کلیدی قابلیت اطمینان مانند مقاومت داخلی (هر دو) حفظ میکند.≤۰.۸ مترΩ) و طول عمر چرخهای (هر دو > 10 سال)، که سرعت پاسخ را تعیین میکنند. هنگامی که به صورت گروهی در سیستمهای 48 ولتی اعمال میشود، حداکثر توان مداوم (17 کیلووات) و قابلیت پشتیبانی از تخلیه (به عنوان مثال، 18 ثانیه در 15 کیلووات) الزامات سناریوهای کاربردی مشابه را برآورده کرده و کمی فراتر میرود، و آن را به یک راه حل جایگزین قابل اعتماد برای مصارف خانگی تبدیل میکند.
سوال مشتق: ما امیدواریم اجزای کلیدی ذخیره انرژی در منبع تغذیه پشتیبان BBU برای سرورهای هوش مصنوعی مرکز داده را با اجزای تولید داخل جایگزین کنیم، اما نگران عملکرد و سازگاری سیستم هستیم. آیا راه حلی وجود دارد که بتواند ادغام یکپارچه کل ماژول را با معماری هیبریدی موجود "ابرخازن + BBU" تضمین کند؟
نوع سوال: تدارکات
پاسخ: بلهدقیقه میتواند راهحلهای کاملی در سطح ماژول خازن لیتیوم-یون مربعی ارائه دهد. به عنوان مثال، محصول SLF 4.0V 4500F را در نظر بگیرید، ماژول آن از طراحی استاندارد رک ۱۹ اینچی (مثلاً پیکربندی ۱۲S1P) استفاده میکند و محدوده ولتاژ خروجی آن (۴۸-۳۰ ولت) با ولتاژ باس DC که معمولاً در سرورهای هوش مصنوعی یافت میشود، سازگار است. این ماژول مقاومت داخلی کلی پایینی (۴.۸ میکرومتر) دارد.Ω) و رابطهای الکتریکی، ابعاد مکانیکی و الزامات مدیریت حرارتی به وضوح تعریف شده. این بدان معناست که میتوان آن را مستقیماً به صورت موازی با باس DC سرور به عنوان یک "لایه بافر نزدیک" متصل کرد و یک معماری ذخیرهسازی انرژی ترکیبی با یک BBU شخص ثالث تشکیل داد و به یکپارچهسازی یکپارچه در نصب مکانیکی، اتصالات الکتریکی و منطق کنترل دست یافت. ما مستندات و پشتیبانی فنی دقیقی از رابط ارائه میدهیم تا فرآیند جایگزینی روان و قابلیت اطمینان کلی سیستم را تضمین کنیم.
۶. مزایا: قابلیت اطمینان در دمای بالا و قابلیتهای مدیریت حرارتی
سوال اصلی: رکهای سرور هوش مصنوعی در محیطی با دمای بالای ۴۵ درجه سانتیگراد کار میکنند–55℃در تمام طول سال، با وجود پردازندههای گرافیکی پرقدرت که باعث شوکهای حرارتی مکرر میشوند. آیا ابرخازن هیبریدی میتواند برای مدت طولانی به طور پایدار کار کند؟ آیا تخریب عملکرد تسریع خواهد شد؟
سوال فرعی: با توجه به اینکه دمای داخلی رکهای سرور هوش مصنوعی عموماً ۴۵ تا ۵۵ درجه سانتیگراد است℃، نرخ تخریب عملکرد ابرخازن هیبریدی یانگمینگ چقدر است؟ آیا اتلاف گرمای اضافی مورد نیاز است؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ابرخازن هیبریدی مربعی SLF یونگمینگ از مواد الکترودی مقاوم در برابر دمای بالا و یک سیستم دیافراگم کامپوزیتی استفاده میکند. حتی در دمای ۵۵ درجه سانتیگراد℃، میتواند حفظ کند≥خروجی با ظرفیت ۸۵٪، با ضریب افزایش دمای ESR کمتر از ۰.۱٪/℃و عملکرد تخلیه آنی و مداوم آن کاهش نخواهد یافت. در محیط جریان هوای معمول "جلو به عقب" رکهای سرور هوش مصنوعی، میتواند به مدت 6 تا 8 سال بدون ساختارهای خنککننده اضافی به طور پایدار کار کند، که آن را به یک راهحل پشتیبان برق آنی مناسبتر از باتریها برای مراکز داده با چگالی حرارت بالا تبدیل میکند.
۷. مزایا: سازگاری با سیستم و ایمنی الکتریکی
سوال اصلی: پس از اتصال موازی یک ابرخازن با باس ۴۸ ولت DC به عنوان واحد بافر آنی، آیا باعث شارژ معکوس، افزایش جریان یا ایجاد خطر برای BBU/سیستم برق موجود میشود؟
سوال مشتق: پس از اتصال موازی یک ابرخازن هیبریدی با باس، آیا باعث شارژ معکوس، جریان برگشتی یا نوسانات لحظهای سیستم خواهد شد؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ماژولهای ابرخازن یانگمینگ دارای مدارهای پیششارژ داخلی + محدودکننده جریان + محدودکننده ولتاژ + منطق شروع نرم هستند. وقتی به صورت موازی با باس متصل میشوند، وارد "حالت پیششارژ" میشوند و به تدریج ولتاژ را برای جلوگیری از نوسانات افزایش میدهند. همچنین شامل اتصال معکوس داخلی و مدارهای جلوگیری از جریان برگشتی است، بنابراین شارژ معکوس رخ نخواهد داد. در عین حال، این ماژول دارای حفاظت جامع OVP/OCP است، با منبع تغذیه/BBU موجود سرور سازگار است و خطر نوسانات الکتریکی را ایجاد نمیکند.
۸. مزایا: مقاومت در برابر پالس و طول عمر ضربه در فرکانس بالا
سوال اصلی: آیا بارهای پالسی فرکانس بالا از پردازندههای گرافیکی (GPU) باعث پیری سریع ابرخازنها میشوند؟ آیا طول عمر آنها واقعاً میتواند به چندین سال برسد؟
سوال فرعی: در سناریوهای مکرر «تخلیه پالس» (مانند افزایش لحظهای توان پردازنده گرافیکی)، آیا طول عمر ابرخازنهای یانگمینگ تحت تأثیر قرار خواهد گرفت؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: خیر. سری SLF به طور خاص برای ضربات با فرکانس بالا طراحی شده است، با طول عمر چرخه تک سلولی > 1,000,000 چرخه، مناسب برای تخلیههای با نرخ بالا در محدوده میکروثانیه تا میلیثانیه. حتی تحت صدها تا هزاران نوسان بار در روز در خوشههای هوش مصنوعی، هنوز هم میتواند به طول عمر طراحی > 6-8 سال دست یابد، که بسیار برتر از مشکل تخریب مکرر طول عمر باتریهای سنتی است.
۹. مزایا: کاهش هزینه کل مالکیت (TCO)
سوال اصلی: آیا ابرخازنهای هیبریدی میتوانند امکان کاهش مشخصات BBU را برای کاهش هزینه کلی سیستم برق پشتیبان فراهم کنند؟
سوال فرعی: با توجه به فضای محدود رک، آیا استفاده از ابرخازنهای هیبریدی میتواند ظرفیت BBU را کاهش داده و هزینه کل مالکیت (TCO) را برای کاهش تعداد باتریهای پشتیبان کاهش دهد؟ نوع سوال: تدارکات
پاسخ: بله. ابرخازنهای یانگمینگ تمام نوسانات «توان در اوج میلیثانیه» را مدیریت میکنند و نیاز به طراحی BBUها برای توان در اوج بالا را از بین میبرند، ظرفیت را ۱۵ تا ۳۰ درصد کاهش میدهند یا امکان استفاده از سیستمهای باتری رده پایینتر را فراهم میکنند. با ابرخازنها، TCO کلی سیستم برق پشتیبان کاهش مییابد، از جمله باتریهای کمتر، قطعات جایگزین کمتر و هزینههای نگهداری کمتر.
۱۰. مزایا: پایداری سوئیچینگ UPS بهبود یافته
سوال اصلیدر مواردی که زمان سوئیچینگ UPS ناپایدار است یا حتی از ۸ میلیثانیه به ۱۲ میلیثانیه افزایش مییابد، آیا ابرخازنها میتوانند شکافهای توان را جبران کنند؟
سوال فرعی: برخی از سیستمهای UPS قدیمیتر، بازههای زمانی سوئیچینگ طولانی دارند. اگر زمان سوئیچینگ UPS افزایش یابد (مثلاً ۱۲ میلیثانیه یا حتی ۱۵ میلیثانیه)، آیا ابرخازنهای یانگمینگ میتوانند جبران ولتاژ اضافی ارائه دهند؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ابرخازنهای یانگمینگ زمان پاسخدهی در سطح میکروثانیه دارند و بهطور کامل پنجره سوئیچینگ یوپیاس را پوشش میدهند. هنگامی که یوپیاس با تأخیر ۱۲ تا ۱۵ میلیثانیهای مواجه میشود، میتواند بهطور خودکار کل افت ولتاژ را جبران کند و پایداری باس را تضمین کند و بر عملکرد عادی پردازندههای گرافیکی/اساسدیها تأثیر نگذارد.
۱۱. مزایا: افزایش تابآوری مرکز داده
سوال اصلیسرورهای هوش مصنوعی اغلب با خطرات متعددی مانند افزایش ناگهانی بار پردازنده گرافیکی، نوسانات شبکه برق و قطع برق UPS مواجه میشوند. آیا دستگاه واحدی وجود دارد که بتواند تابآوری کلی را بهبود بخشد؟
سوال مشتقپرسنل عملیات و نگهداری میخواهند یک «لایه بافر ایمنی» اضافه کنند. چگونه ابرخازنهای یانگمینگ میتوانند «مقاومت توان» کل مرکز داده سرور هوش مصنوعی را بهبود بخشند؟ آیا میتوان به بافر چندگانه دست یافت؟
نوع سوال: فنی
پاسخ: ابرخازنهای یانگمینگ میتوانند به عنوان یک «لایه بافر توان لحظهای» عمل کنند و به طور خودکار نوسانات ولتاژ در سطح میلیثانیه را جذب و جبران کنند، که به طور قابل توجهی پایداری باس را بهبود میبخشد و تعداد تأثیرات فرکانس بالا بر BBU و UPS را کاهش میدهد، و در نتیجه «تابآوری توان» کل زنجیره تأمین برق را از دیدگاه سیستمی بهبود میبخشد. این نقشی است که باتریها نمیتوانند ایفا کنند، و آن را به ویژه برای سناریوهای هوش مصنوعی با محاسبات بالا مناسب میکند.