Приложение на силови полупроводници от ново поколение в захранването на центрове за данни с изкуствен интелект и предизвикателства на електронните компоненти

Преглед на захранванията за сървъри с изкуствен интелект за центрове за данни

С бързото развитие на технологиите за изкуствен интелект (ИИ), центровете за данни с ИИ се превръщат в основна инфраструктура на глобалната изчислителна мощност. Тези центрове за данни трябва да обработват огромни количества данни и сложни ИИ модели, което поставя изключително високи изисквания към енергийните системи. Захранванията за сървъри на центрове за данни с ИИ не само трябва да осигуряват стабилно и надеждно захранване, но и да бъдат високоефективни, енергоспестяващи и компактни, за да отговорят на уникалните изисквания на работните натоварвания с ИИ.

1. Изисквания за висока ефективност и енергоспестяване
Сървърите в центрове за данни с изкуствен интелект изпълняват множество паралелни изчислителни задачи, което води до огромни енергийни нужди. За да се намалят оперативните разходи и въглеродният отпечатък, енергийните системи трябва да бъдат високоефективни. За максимално използване на енергия се използват усъвършенствани технологии за управление на захранването, като динамично регулиране на напрежението и активна корекция на фактора на мощността (PFC).

2. Стабилност и надеждност
За приложенията с изкуствен интелект, всяка нестабилност или прекъсване на захранването може да доведе до загуба на данни или изчислителни грешки. Следователно, захранващите системи на сървърите за центрове за данни с изкуствен интелект са проектирани с многостепенно резервиране и механизми за възстановяване след повреди, за да се осигури непрекъснато захранване при всякакви обстоятелства.

3. Модулност и мащабируемост
Центровете за данни с изкуствен интелект често имат силно динамични изчислителни нужди и захранващите системи трябва да могат да се мащабират гъвкаво, за да отговорят на тези изисквания. Модулните схеми за захранване позволяват на центровете за данни да регулират капацитета на захранване в реално време, оптимизирайки първоначалните инвестиции и позволявайки бързи надстройки, когато е необходимо.

4. Интеграция на възобновяема енергия
С стремежа към устойчивост, все повече центрове за данни с изкуствен интелект интегрират възобновяеми енергийни източници като слънчева и вятърна енергия. Това изисква енергийните системи интелигентно да превключват между различни енергийни източници и да поддържат стабилна работа при различни входни данни.

Захранвания за сървъри с изкуствен интелект за центрове за данни и силови полупроводници от следващо поколение

В проектирането на захранвания за сървъри за центрове за данни с изкуствен интелект, галиевият нитрид (GaN) и силициевият карбид (SiC), представляващи следващото поколение силови полупроводници, играят ключова роля.

- Скорост и ефективност на преобразуване на мощността:Захранващите системи, които използват GaN и SiC устройства, постигат три пъти по-бързи скорости на преобразуване на мощността от традиционните захранвания на силициева основа. Тази увеличена скорост на преобразуване води до по-малки загуби на енергия, което значително повишава цялостната ефективност на захранващата система.

- Оптимизация на размера и ефективността:В сравнение с традиционните захранвания на силициева основа, GaN и SiC захранванията са наполовина по-малки. Този компактен дизайн не само спестява място, но и увеличава плътността на мощността, позволявайки на центровете за данни с изкуствен интелект да поберат повече изчислителна мощност в ограничено пространство.

- Приложения с висока честота и висока температура:Устройствата GaN и SiC могат да работят стабилно във високочестотни и високотемпературни среди, което значително намалява изискванията за охлаждане, като същевременно гарантира надеждност при условия на високо натоварване. Това е особено важно за центрове за данни с изкуствен интелект, които изискват дългосрочна работа с висока интензивност.

Адаптивност и предизвикателства пред електронните компоненти

Тъй като GaN и SiC технологиите стават все по-широко използвани в захранванията за сървъри с изкуствен интелект в центрове за данни, електронните компоненти трябва бързо да се адаптират към тези промени.

- Поддръжка на високи честоти:Тъй като GaN и SiC устройствата работят на по-високи честоти, електронните компоненти, особено индукторите и кондензаторите, трябва да показват отлични високочестотни характеристики, за да осигурят стабилност и ефективност на енергийната система.

- Кондензатори с нисък ESR: КондензаториВ енергийните системи кондензаторите трябва да имат ниско еквивалентно последователно съпротивление (ESR), за да се минимизират загубите на енергия при високи честоти. Поради изключителните си ниски ESR характеристики, щракващите кондензатори са идеални за това приложение.

- Устойчивост на високи температури:С широкото използване на силови полупроводници във високотемпературни среди, електронните компоненти трябва да могат да работят стабилно за дълги периоди от време при такива условия. Това налага по-високи изисквания към използваните материали и опаковката на компонентите.

- Компактен дизайн и висока плътност на мощността:Компонентите трябва да осигуряват по-висока плътност на мощността в ограничено пространство, като същевременно поддържат добри топлинни характеристики. Това представлява значителни предизвикателства за производителите на компоненти, но също така предлага възможности за иновации.

Заключение

Захранванията за сървъри за центрове за данни с изкуствен интелект претърпяват трансформация, водена от галиев нитрид и силициево-карбидни силови полупроводници. За да се отговори на търсенето на по-ефективни и компактни захранвания,електронни компонентитрябва да предлага поддръжка на по-висока честота, по-добро управление на температурата и по-ниски загуби на енергия. С развитието на технологиите с изкуствен интелект, тази област ще се развива бързо, носейки повече възможности и предизвикателства за производителите на компоненти и проектантите на енергийни системи.


Време на публикуване: 23 август 2024 г.