С масивната вълна от мащабно моделиране, задвижвано от OpenAI, новите центрове за данни с изкуствен интелект, пример за които е архитектурата Blackwell на NVIDIA, преживяват експлозивно внедряване. Това глобално разширяване на изчислителната инфраструктура поставя безпрецедентно строги изисквания към производителността на пропускателната способност, изключителната стабилност на средата и сигурността на данните на PCIe 5.0/6.0 SSD дискове от корпоративен клас.
В среди с високо натоварване и непрекъснати операции за четене/запис с гигабитови скорости, схемите за защита от загуба на захранване (PLP), като последна линия на защита за съхранение на данни, претърпяват качествен скок от „индустриален клас“ към „компютърен клас“. Ядрото на това е кондензаторната банка PLP, която е директно свързана паралелно към захранващия вход на SSD контролера и NAND флаш паметта, действайки като авариен „резервоар на енергия“ в случай на анормална загуба на захранване.
Основни предизвикателства: Двойните ограничения на AI натоварването върху PLP кондензаторите
При проектирането на SSD дискове от следващо поколение с ултрависок капацитет от корпоративен клас (използващи форм-фактори E1.L или U.2) за сървъри за обучение на AI, проектирането на PLP схеми е изправено пред две основни предизвикателства:
1. Предизвикателство за основна производителност: Как да се постигне дългосрочно и бързо задържане на енергия в ограничено пространство?
Това предизвикателство е пряко свързано с това дали данните могат да бъдат безопасно запазени в случай на прекъсване на електрозахранването, обхващайки три тясно свързани измерения:
Ограничен капацитет (енергийна плътност): SSD дисковете от корпоративен клас имат изключително компактно вътрешно пространство. Според публично достъпни данни от индустрията, много конвенционални решения с алуминиеви електролитни кондензатори са ограничени от материалите и процесите, което води до ограничен капацитет в стандартни размери (напр. 12,5×30 мм), което затруднява съхраняването на достатъчно енергия за запис на данни на ниво терабайт в рамките на дадено пространство.
Тревожност за продължителността на живота (толерантност към високи температури): Сървърите с изкуствен интелект работят 24/7, като температурите на околната среда често надвишават 80°C. Конвенционалните алуминиеви електролитни кондензатори, поради изпаряване на електролита и стареене на материала при продължителни високи температури, може да имат живот, който не съответства на 5+ годишните гаранционни изисквания на SSD дисковете, което води до скрити рискове от повреди.
**Устойчивост на удар (шокоустойчивост):** Прозорецът за защита от загуба на захранване за 10 Gigabit операции за четене/запис е само в милисекундния диапазон. Ако еквивалентното серийно съпротивление (ESR) на конвенционален алуминиев електролитен кондензатор е твърде високо, скоростта му на разреждане ще бъде недостатъчна, за да отговори на моментното пиково търсене на ток, което директно ще причини прекъсвания и повреда на данните по време на запис.
2. Предизвикателства пред адаптивността към околната среда: Как да се преодолеят температурните граници и да се разшири обхватът на внедряване на съхранение с изкуствен интелект?
Тъй като изчислителната мощност на изкуствения интелект се простира до периферията, устройствата за съхранение трябва да бъдат разположени в тежки условия, като базови станции, превозни средства и фабрики. Това поставя независими изисквания за „достъп до околната среда“ към кондензаторите:
**Липса на широк температурен диапазон:** Работният температурен диапазон на традиционните кондензатори (обикновено от -40℃ до +105℃) е недостатъчен, за да покрие изключително студени и горещи среди. При ниски външни температури под -40°C електролитът може да се втвърди, което да доведе до функционална повреда; при непрекъснато излагане на висока температура, животът им драстично ще намалее, което ограничава приложението на продукта в широк спектър от крайни сценарии.
Технически анализ: Четириизмерните предимства на YMIN при високоефективните алуминиеви електролитни кондензатори
С оглед на горепосочените проблеми, YMIN предложи четириизмерно решение, съсредоточено върху висока плътност на капацитета чрез иновации в материалната система и процесите.
Основна характеристика 1: Висока енергийна плътност (основа на първия дизайн)
В PLP схемите, кондензаторите трябва да увеличат максимално съхранението на енергия в ограничено пространство на печатната платка.
Технологичен пробив: Серията LKM на YMIN използва технология с електродно фолио с висока плътност, за да увеличи номиналния капацитет от стандартните за индустрията 3000μF до 3300μF в рамките на стандартен размер 12,5×30 мм.
Предимства на дизайна: При същите физически размери, увеличението на капацитета е >10%, което осигурява по-голям марж на безопасност за защита от прекъсване на захранването в NAND флаш памет с ултрависок капацитет.
| Фигура 1: Сравнение на YMIN решението спрямо индустриалния стандарт (измерение на капацитета) | |||
| Сравнително измерение (капацитет) | Индустриален стандарт | YMIN решение | Предимство в производителността |
| Основни спецификации | 12,5×30 мм, 35 V | 12,5×30 мм, 35 V | Идентични физически размери |
| Номинален капацитет | -3000μF | ≥3300μF | Увеличение на капацитета >10% |
| Техническа реализация | Конвенционални материали и процеси | Фолио за електроди с висока плътност и усъвършенстван процес | Значително по-висока енергийна плътност |
| Използване на пространството | Стандартен | Превъзходно, повече съхранение на енергия на единица обем | Улеснява компактния дизайн |
| Производителност | Стандартен | По-силен, осигурява по-дълго време за защита при изключване на захранването | Подобрена надеждност на системата |
Основна характеристика 2: Устойчивост на висока температура и дълъг живот (съответстваща на надеждност от корпоративен клас)
Дългосрочна работа: Серията LKM постига ултра дълъг живот от 10 000 часа при 105°C, повече от два пъти повече от конвенционалните решения, като перфектно съответства на гаранционния срок на SSD дисковете от корпоративен клас.
Изключително висока надеждност: Процентът на повреди (FIT) е намален от приблизително 50% до <10% (превъзхождащ автомобилните стандарти), което осигурява изключително стабилно съхранение на енергия през целия му експлоатационен живот.
| Фигура 2: YMIN решение спрямо индустриален стандарт (измерение за целия жизнен цикъл) | |||
| Характеристика (през целия живот) | Стандартно ниво на кондензатор | YMIN решение | Предимство в производителността |
| Живот при висока температура | 5000 часа при 105℃ | 10000 часа при 105℃ | Животът е увеличен над 2 пъти, което перфектно съответства на 5-годишния гаранционен период на SSD диска за нулева поддръжка. |
| Стабилност на капацитета | Бързо затихване при висока температура | Запазване на капацитета >95% при висока температура | Осигурява стабилно съхранение на енергия през целия жизнен цикъл, предотвратявайки повреда на защитата от изключване поради спад на капацитета. |
| Надеждност при високи температури | Значителни колебания в производителността над 85℃ | Стабилен в широк температурен диапазон от -40℃ до 105℃/135℃ | Способен да се справи с екстремно високи температури в сървъри и на периферията, разширявайки границите на приложенията. |
| Процент на неуспех (FIT) | -50 В ПОДХОДЯЩО СЪСТОЯНИЕ | <10 FIT (по-висок от автомобилния клас) | Процентът на откази е намален с над 80%, осигурявайки предвидима надеждност за внедрявания в мащаб от милиони устройства. |
Основна характеристика 3: Устойчивост на удар и бърза реакция (осигуряване на мигновено захранване)
Ултра ниско ESR: Чрез оптимизиране на електролита с висока проводимост, YMIN намали ESR до 25mΩ (подобрение от >28% в сравнение с индустриалния стандарт от 35mΩ).
Възможност за реакция: По-ниското вътрешно съпротивление осигурява бързо освобождаване на енергия в рамките на милисекунден прозорец, като ефективно предотвратява спада на напрежението по време на прекъсвания на захранването.
| Фигура 3: YMIN решение спрямо индустриален стандарт (ESR измерение) | |||
| Сравнително измерение | Индустриален стандарт | YMIN решение | Предимство в производителността |
| Основна спецификация (ESR) | -35 mΩ | ≤25 mΩ | Подобрение >28% |
| Техническа реализация | Конвенционални материали и дизайн | Усъвършенствана система за материали и прецизен процес | - |
| Ефективност на разреждане | Бенчмарк | Значително по-високо | - |
| Термични загуби | Бенчмарк | Значително намалено | - |
Основна характеристика 4: Широк температурен диапазон (адаптивност към околната среда за периферни изчисления)
Изключително широк температурен диапазон: Серията YMIN LKL(R) може да се похвали с работен диапазон от -55℃ до +135℃, което значително надвишава този на конвенционалните кондензатори.
Стартиране при ниска температура: Използвайки специална формула за нискотемпературни електролити, осигурява плавна промяна на ESR дори при изключително ниски температури от -55℃, гарантирайки мигновеното стартиране и безопасно разреждане на системата в студени среди.
| Фигура 4: YMIN решение спрямо индустриален стандарт (температурно измерение) | |||
| Характеристика (температура) | Стандартно ниво на кондензатор | YMIN решение | Предимство в производителността |
| Работен температурен диапазон | -40°C ~ +105°C | -55°C ~ 135°C | Горните и долните граници са значително разширени, обхващайки екстремни сценарии на приложение. |
| Живот при висока температура (135°C) | 1000 – 2000 часа | ≥6000 часа | Животният цикъл се е увеличил повече от 3 пъти, съответствайки на пълния жизнен цикъл на SSD дисковете. |
| Нискотемпературна работа (-55°C) | ESR се увеличава рязко, производителността се влошава значително. | ESR се променя плавно, поддържайки възможност за незабавно стартиране. | Решава предизвикателството със студения старт, осигурявайки сигурност на данните за периферни устройства. |
| Надеждност на температурния цикъл | Стандартно тестване | Преминава строги тестове от -55°C до 135°C | Не се притеснява от термичен шок, адаптира се към сурови колебания на околната среда. |
Въпроси и отговори за притеснения на клиенти
В: Защо „плътността на капацитета“ трябва да бъде приоритет при избора на кондензатори за защита от загуба на захранване за PCIe 5.0 SSD дискове?
A: Основната причина е, че количеството данни, които трябва да бъдат записани обратно в NAND флаш паметта на SSD дискове с голям капацитет (като 8TB+), се увеличава рязко по време на прекъсване на захранването, докато физическото пространство на платката е изключително ограничено. Обикновените течно-алуминиеви електролитни кондензатори имат ниска ефективност на съхранение на енергия поради специфичните ограничения на капацитета на конвенционалните им електродни фолиа; кондензаторите от серията YMIN LKM са за предпочитане, тъй като предлагат >10% подобрение на капацитета за същия размер, осигурявайки по-достатъчна резервна енергия за системата, без да се променя съществуващата структура.
В2: Защо сървърите с изкуствен интелект трябва да вземат предвид характеристиката на кондензаторите за „широк температурен диапазон“?
A2: Когато изчислителната мощност и съхранението на ИИ се разполагат на периферията (например в превозни средства или външни базови станции), оборудването ще се сблъска с екстремни температури под -30°C или над 70°C. Обикновените кондензатори ще претърпят сериозно влошаване на производителността при тези условия, което ще доведе до повреда в защитата от загуба на захранване. Следователно, при избора на кондензатори за тези периферни ИИ сървъри, трябва да се оцени широкият им температурен диапазон. Серията YMIN LKL (-55℃~135℃) е специално проектирана за тази цел.
Ръководство за избор: Прецизно съвпадение с вашия сценарий
Сценарий А: AI сървъри и SSD дискове за центрове за данни
Основни предизвикателства: Пространството е изключително ограничено, което изисква кондензатори, за да осигурят максимално съхранение на енергия, най-дълъг живот и най-бърза скорост на разреждане в рамките на компактно разположение.
Препоръчително решение: Серия YMIN LKM (с висок капацитет), типичен модел 35V 3300μF (12.5×30mm). Тя предлага >10% подобрение на капацитета за същия размер, ESR ≤25mΩ и живот от 10 000 часа при 105°C, предоставяйки универсално решение, което отговаря на екстремните изисквания за плътност, живот и скорост на изчислителната мощност на ядрото.
Сценарий Б: Крайни изчисления, монтирани на превозно средство и външни базови станции за съхранение
Основни предизвикателства: Екстремни температури на околната среда (от -55℃ до 135℃), изискващи кондензаторите да работят стабилно и надеждно в целия температурен диапазон.
Препоръчително решение: Серия YMIN LKL(R) (изключително широк температурен диапазон), типичен модел 35V 2200μF (10×30mm). Работният температурен диапазон обхваща от -55℃ до 135℃, а специален електролит осигурява стабилно ESR дори при изключително студени условия, осигурявайки надеждна адаптивност към околната среда за съхранение на edge AI.
Преглед на структурираните технологии
За по-лесно извличане на технологии и оценка на решенията, основната информация в този документ е обобщена, както следва:
Основни сценарии: SSD дискове от корпоративен клас, използващи форм фактор E1.L/U.2 PCIe 5.0/6.0, използвани в сървъри за обучение на AI и високопроизводителни центрове за данни (основни сценарии). Устройства за съхранение с широк диапазон на температурите, разположени в възли за периферни изчисления, интелигентни системи в превозни средства и базови станции за външна комуникация (разширени сценарии).
Основни предимства на решението YMIN:
Висока плътност на капацитета: Серията LKM осигурява капацитет ≥3300μF в стандартен размер 12,5×30 мм, което е подобрение от >10% в сравнение с конвенционалните продукти със същия размер.
Устойчивост на висока температура и дълъг живот: Живот ≥ 10 000 часа при 105°C, процент на повреди < 10 FIT, отговаря на изискванията за дългосрочна надеждна работа.
Устойчивост на удар и бърза реакция: ESR ≤ 25mΩ, осигуряващо бързо освобождаване на енергия в рамките на милисекундния прозорец за изключване на захранването.
Изключително широк температурен диапазон: Серията LKL(R) работи от -55°C до 135°C, преодолявайки предизвикателството на втвърдяване на електролита при ниски температури.
Препоръчителни модели за оценка:
Серия YMIN LKM: Подходяща за основни сценарии за съхранение в центрове за данни, които дават приоритет на максималното използване на пространството и дългосрочната надеждност. Типичен модел: 35V 3300μF (12.5×30mm).
Серия YMIN LKL(R): Подходяща за периферни изчисления и автомобилни сценарии за съхранение, изискващи справяне с екстремни температурни предизвикателства. Типичен модел: 35V 2200μF (10×30mm, работна температура от -55°C до 135°C).
За подробни спецификации на серията YMIN LKM/LKL(R) или за да заявите инженерни мостри, моля, свържете се с техническия екип на YMIN чрез уебсайта на YMIN Electronics.
Време на публикуване: 12 януари 2026 г.