إنجازٌ رائد في تصميم مزودات الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي من فئة 1U: كيف يمكن تحقيق التصغير دون حدوث أعطال؟

مع تزايد الطلب على قوة الحوسبة للذكاء الاصطناعي، يواجه تصميم مزودات الطاقة للخوادم تحديات غير مسبوقة. في تصميمات مزودات الطاقة للخوادم من فئة 1U، يُعد تحقيق كثافة طاقة عالية، واستقرار عالٍ للأحمال، والتصغير ضمن مساحة محدودة، من القضايا الملحة للمهندسين.

تصميم وحدة تزويد الطاقة 1U: المكثفات تصبح العامل المحدد الرئيسي للتصغير

في حلول تزويد الطاقة عالية الكثافة لخوادم الذكاء الاصطناعي من فئة 1U، تُعدّ المكثفات من أصعب المكونات التي يمكن ضغطها. ورغم التحسين المستمر في تردد التبديل وكفاءة أجهزة الطاقة الجديدة مثل GaN، فإن حجم الخوادم ومساحة تبديد الحرارة لم يواكبا هذا التطور.

في هذا التصميم، لا تعتبر المكثفات مجرد مكونات داعمة، بل هي عامل رئيسي يحدد بشكل مباشر نجاح حل إمداد الطاقة.

1. تحديات تصغير المكثفات

في مشاريع تزويد الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي العملية، يواجه المهندسون عادةً التحديات التالية:

• زيادة كثافة الطاقة

• تقليل حجم وحدة الطاقة بأكثر من 50%

• تشغيل مستقر في ظل درجات حرارة عالية لفترات طويلة، حيث يعمل في بيئة تصل درجة حرارتها إلى 105 درجة مئوية

• قدرة عالية على تحمل تيار التموج، تشغيل طويل الأمد تحت أحمال عالية

• انخفاض السعة القابل للتحكم، مما يحافظ على استقرار النظام

في ظل هذه المتطلبات، يؤثر تصغير حجم المكثفات بشكل مباشر على تصميم النظام بأكمله. فصغر حجم المكثفات يعني أن سعة المكثف وقدرة تحمل تيار التموج قد لا تفي بالمتطلبات في آن واحد، مما يشكل تحديًا كبيرًا في التصميم.

2. مزايا مصادر الطاقة المصنوعة من نيتريد الغاليوم ومتطلبات المكثفات المتزايدة

مع إدخال تقنية GaN (نيتريد الغاليوم)، تحسنت ترددات تبديل مصدر الطاقة وكفاءته وحجمه، ولكن هذا أدى أيضًا إلى زيادة متطلبات أداء المكثف.

بالنسبة لمصادر الطاقة المصنوعة من نيتريد الغاليوم، لا تحتاج المكثفات إلى كثافة سعة أعلى فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى تحمل تيار تموج أكبر وأن يكون لها عمر أطول لضمان استقرار النظام.

مكثفات سلسلة YMIN IDC3

حل التحديات الأساسية لحلول إمداد الطاقة عالية الكثافة

لمعالجة هذه التحديات، أطلقت شركة YMIN Electronics سلسلة IDC3 من مكثفات الألومنيوم السائل الإلكتروليتية، المصممة خصيصًا لإمدادات الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي المصنوعة من نيتريد الغاليوم. تتمثل المزايا الأساسية لهذه المكثفات في كثافة السعة العالية وقدرتها العالية على تحمل تيار التموج، مما يتيح تشغيلًا مستقرًا في بيئات قاسية ذات درجات حرارة وأحمال عالية، ما يجعلها عنصرًا أساسيًا في تصميمات إمدادات الطاقة عالية الكثافة.

معلومات المنتج

السلسلة: IDC3

المواصفات: 450 فولت / 1400 ميكروفاراد

الأبعاد: 30 × 70 مم

التركيب: مكثف إلكتروليتي من الألومنيوم السائل على شكل قرن

1. "القدرة الكامنة" لتصغير المكثفات - زيادة بنسبة 70% في كثافة السعة

تتيح لنا كثافة السعة العالية لمكثفات سلسلة IDC3 توفير سعة أعلى وقدرة أكبر على تحمل تيار التموج دون زيادة الحجم. بالمقارنة مع المنتجات اليابانية المماثلة، توفر سلسلة IDC3 زيادة بنسبة 70.7% في كثافة السعة، من 13.64 ميكروفاراد/سم³ إلى 23.29 ميكروفاراد/سم³. وهذا يسمح بتقليل حجم وحدة الطاقة بنسبة 55% دون المساس باستقرار الأداء.

2. الاستقرار في ظل التشغيل طويل الأمد تحت أحمال عالية: تيار التموج وعمر التشغيل في درجات الحرارة العالية

في البيئات ذات الأحمال العالية ودرجات الحرارة المرتفعة، يُعد استقرار المكثفات أمرًا بالغ الأهمية. تتميز مكثفات سلسلة IDC3 بقدرتها على تحمل تيار تموج عالٍ (19 أمبير)، مما يقلل بشكل فعال من عدد المكثفات المتوازية، ويُحسّن تصميم مصدر الطاقة، ويُخفف من خطر تراكم الحرارة الموضعي.

علاوة على ذلك، عند درجة حرارة تشغيل تبلغ 105 درجة مئوية، يتمتع IDC3 بعمر افتراضي يتجاوز 3000 ساعة، مع التحكم في تدهور السعة في حدود 8٪، مما يضمن أداءً مستقرًا لإمداد الطاقة أثناء التشغيل طويل الأمد.

3. فوائد على مستوى النظام: أكثر من مجرد تحسين المكثف

في حل تزويد الطاقة لخادم الذكاء الاصطناعي GaN من Navitas، يؤدي إدخال مكثفات سلسلة IDC3 إلى العديد من التحسينات: زيادة بنسبة 1% إلى 2% في كفاءة الطاقة، وانخفاض في ارتفاع درجة حرارة النظام بمقدار 10 درجات مئوية تقريبًا، وانخفاض كبير في حجم وحدة الطاقة.

تؤدي هذه التحسينات في النهاية إلى استقرار وموثوقية نظام الخادم بأكمله على المدى الطويل، مما يوضح تمامًا الدور الأساسي للمكثفات في تصميم مصادر الطاقة عالية الكثافة.

الخلاصة: الدور الحاسم للمكثفات في تصميم مزود الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي من فئة 1U

في تصميم وحدات تزويد الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي من فئة 1U، والتي تتضمن كثافة طاقة عالية وحملًا عاليًا، فإن المكثفات ليست مجرد مكونات، بل هي عنصر حاسم يحدد التشغيل المستقر طويل الأمد لوحدة تزويد الطاقة.

أصبحت مكثفات سلسلة YMIN IDC3، بفضل كثافة سعتها الفائقة وقدرتها على حمل تيار التموج واستقرارها في درجات الحرارة العالية، مساهمًا مهمًا في تصميم مصدر الطاقة لخوادم الذكاء الاصطناعي.