Як вибрати найбільш підходящий PLP-конденсатор для SSD-накопичувачів на базі ШІ-сервера? Комплексний аналіз танталових електролітичних конденсаторів на основі провідного полімеру та гібридних алюмінієвих електролітичних конденсаторів на основі твердих і рідких матеріалів.

 

У серверах штучного інтелекту SSD-накопичувачі є основним компонентом для зберігання та пошуку даних, а їхня продуктивність безпосередньо впливає на ефективність навчання та логічного висновку. З широким поширенням інтерфейсів PCIe 5.0/6.0 споживання енергії SSD та вимоги до миттєвого струму значно зросли, що робить вибір конденсаторів захисту від втрат живлення (PLP) вирішальним для стабільності системи.

Особливо в умовах високої температури, високого навантаження та цілодобової безперервної роботи, конденсатори повинні одночасно відповідати кільком вимогам, включаючи низький ESR, високу щільність ємності, тривалий термін служби та стабільність за високих температур. В іншому випадку може статися втрата даних, пошкодження прошивки або збої системи.

Чому вибір конденсатора безпосередньо впливає на продуктивність та термін служби SSD

Коли SSD-накопичувач раптово відключається від живлення, конденсатор PLP повинен вивільнити накопичену енергію протягом мілісекунд, щоб забезпечити безпечний запис даних на флеш-пам'ять NAND. Якщо ESR конденсатора занадто високий, під час розряду відбудеться велике падіння напруги, що може призвести до збою запису. Якщо ємність недостатня або значення ємності значно падає при високих температурах, він не може забезпечити достатній час роботи. Крім того, у компактних SSD-накопичувачах M.2 (наприклад, товщиною 5 мм) висота конденсатора часто обмежена значенням менше 1,9 мм, а об'ємна ефективність (значення CV) безпосередньо визначає, чи можна досягти достатнього накопичення енергії в обмеженому просторі.

Рішення для конденсаторів YMIN

Подолання вузьких місць у сховищах даних для задоволення потреб ери штучного інтелекту

Рішення A: Провідні полімерні танталові електролітичні конденсатори – еталон для максимальної космічної продуктивності

Танталові електролітичні конденсатори серії TQD від YMIN з провідним полімером, завдяки своїй надтонкій конструкції (1,5 мм), ідеально підходять для надтонких твердотільних накопичувачів M.2, вирішуючи проблему обмеження простору. Високе значення коефіцієнта вольтамперометрії (1,0 мкФ/мм³) та високотемпературна стабільність танталових конденсаторів гарантують, що навіть у дуже малому об'ємі вони можуть забезпечити достатню енергію захисту від вимкнення живлення для твердотільного накопичувача, забезпечуючи його стабільну роботу протягом тривалого часу в умовах високих температур та високого навантаження.

Ультратонкий та високої щільності:Серія TQDможе мати висоту всього 1,5 мм та значення коефіцієнта опалення до 1,0 мкФ/мм³, що робить його ідеальним вибором для надтонких твердотільних накопичувачів M.2.

Міцність та довговічність: Нова повністю твердотільна, повнорозмірна структура з терміном служби понад 100 000 годин при 75°C, яка пройшла суворі подвійні випробування при 85°C, зберігаючи стабільність за тривалих умов високої температури та вологості.

Стабільна продуктивність: Дані діаграми показують мінімальні зміни ємності (C) та еквівалентного послідовного опору (ESR) з часом та температурою, забезпечуючи безперервний та надійний захист.

Тривалий термін служби та висока стійкість до атмосферних впливів: повністю твердотільна конструкція з очікуваним терміном служби понад 100 000 годин при температурі 75°C. Кілька заходів захисту від вологи гарантують, що виріб проходить подвійні випробування на постійну температуру та вологість 85°C, що забезпечує стабільну роботу при тривалих високотемпературних навантаженнях.

Рисунок 1: Зміна LC-конденсатора танталового конденсатора 35 В 68 мкФ з часом

Рисунок 2: Зміна ESR танталового конденсатора 35 В 68 мкФ з часом

Рисунок 3: Зміна ΔC/Co з часом для танталового конденсатора 35 В 68 мкФ

Варіант B: Полімерні гібридні алюмінієво-електролітичні конденсатори – найкращий вибір для високої надійності та економічної ефективності

Для SSD-накопичувачів корпоративного класу, що потребують великої ємності, полімерні гібридні алюмінієво-електролітичні конденсатори ymin є ідеальним вибором завдяки своїй чудовій економічній ефективності. Вони пропонують винятково довгий термін служби – 10 000 годин при 105 ℃, підтримуючи низький ESR та хорошу стабільність ємності навіть у середовищах зі значними коливаннями температури.

Довговічність та довговічність: Забезпечує понад 10 000 годин роботи за температури 105 ℃, що задовольняє довгострокові експлуатаційні потреби серверів.

Зручність для системи: режим відмови — це «розірваний контур», що забезпечує більшу резервування безпеки для систем зберігання цінних даних порівняно з режимом короткого замикання.

Перевага у вартості: Значна оптимізація витрат на перелік матеріалів при досягненні аналогічної продуктивності, що робить його чудовим вибором для масових та великоємних SSD-накопичувачів корпоративного класу.

ymin Провідний полімерний тантал проти гібридних алюмінієвих електролітичних конденсаторів твердо-рідинного типу

Щоб вирішити вищезазначені проблеми, ymin пропонує два основних рішення для конденсаторів PLP. Нижче наведено структуроване порівняння на основі виміряних даних:

Таблиця 1: Характеристики продукту: провідний полімерний тантал та твердофазний гібридний алюмінієвий електролітичний конденсатор

Характерний розмір	Провідний полімерний танталовий електролітичний конденсатор	Полімерний гібридний силовий алюмінієвий електролітичний конденсатор	Цінність конструкції SSD
Об'ємна ефективність (значення CV)	Надзвичайно високий (1,0 мкФ/мм³)	Високий (0,46 мкФ/мм³)	Танталові конденсатори – це перший вибір для надкомпактного дизайну
Висота виробу	Ультратонкий, може бути товщиною всього 1,5 мм	Малий діаметр, поверхневий монтаж, висотою близько 3,55 мм	Танталові конденсатори не потребують пазів на друкованій платі; алюмінієві електролітичні конденсатори потребують конструкції пазів на друкованій платі.
Еквівалентний послідовний опір (ESR)	Низький	Надзвичайно низький	Гібридні алюмінієві електролітичні конденсатори мають кращу миттєву розрядну здатність та відгук
Термін служби	Надзвичайно довгий (повністю твердотільний)	Довга (гібридна система рідина-тверда речовина)	Обидва відповідають вимогам щодо тривалого терміну служби, а теоретичний термін служби танталових конденсаторів кращий.
Температурні характеристики	Відмінно, значення ємності/ESR мало змінюється з температурою	Добре, значення ємності/ESR мало змінюється з температурою	Обидва стабільно працюють у середовищі з високою температурою
Режим відмови	Коротке замикання (потрібна конструкція захисту кола)	Розімкнутий ланцюг	Режим відмови гібридних алюмінієвих електролітичних конденсаторів безпечніший, з меншим системним ризиком
Вартість	Вища	Має значні переваги	Гібридні алюмінієві електролітичні конденсатори можуть значно оптимізувати загальну вартість

Таблиця 2: Порівняння типових характеристик електролітичних елементів на основі танталу з провідного полімеру та гібридних алюмінієвих електролітичних елементів на основі твердих і рідких речовин

Ключовий параметр / значення можливості	Алюмінієвий електролітичний конденсатор YMIN TQD 35V47μF (7.3 * 4.3 * 1.5)	Твердотільний гібридний алюмінієвий електролітичний конденсатор NGY 35V100μF (5 * 11)
Імпульсна напруга	41В	41В
Пікова витримувана напруга (перехідна)	47,3 В	55 В
Підтримувана робоча напруга	35 В	35 В
Діапазон допусків ємності	±20%	±10%
Типове значення ємності	Близько 42 мкФ	Близько 105 мкФ
Конкретні розміри	7,3x4,3x1,5 мм, Висота конденсатора: 1,5 мм	φ5.0x11.5 мм, висота укладання конденсатора: 5.0 мм (підтримує укладання, потрібен слот для друкованої плати)
Діапазон робочих температур	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Очікуваний термін служби	>2000 годин при 105℃	>10000 годин при 105℃
	>100000 годин при 75℃	>80000 годин при 75℃
Нижня межа ємності наприкінці номінального терміну служби	Вище 90% початкового значення ємності	Вище 85% початкового значення ємності
Зміна ємності з температурою	Діапазон -5%~ +20% (-55℃~ +105℃)	Діапазон ±7% (-55℃~ +105℃)
Здатність витримувати заряд-розряд	Після 20 000 циклів заряду-розряду ємність залишається вище 90% від початкового значення	Після 20 000 циклів заряду-розряду ємність залишається вище 90% від початкового значення
Порівняння вартості	100% (бенчмарк)	Близько 15% (вартість матеріалів + вартість системи, очікуване загальне зниження приблизно на 85%)

Порівняння конденсаторних рішень YMIN: ідеальна адаптація до потреб різних застосувань SSD

Таблиця 3: Рекомендації щодо вибору конденсаторів YMIN для різних SSD-накопичувачів

Сценарії застосування SSD	Рекомендоване рішення	Основна причина	Довідка з типових специфікацій YMIN
Ультратонкий твердотільний накопичувач M.2 (товщиною 5 мм)	Провідний полімерний танталовий електролітичний конденсатор	Єдине рішення, яке може забезпечити високу ємність на міліметровій висоті	TQD 35V 47μF (висота 1.5 мм)
Високопродуктивний SSD-сервер зі штучним інтелектом	Провідний полімерний танталовий електролітичний конденсатор	Тривалий термін служби, висока надійність, що відповідає гарантійному терміну сервера	TQD 35V 47/68μF
Масштабний/економічно чутливий SATA SSD	Полімерний гібридний силовий алюмінієвий електролітичний конденсатор	Найкраще співвідношення ціни та якості, що забезпечує базову надійність та термін служби	NGY 35V 100μF
Твердотільний накопичувач корпоративного рівня U.2 великої ємності	Доступні подвійні рішення	Найвища продуктивність: висока вартість та продуктивність танталових конденсаторів; гібридні алюмінієві конденсатори	Налаштовано відповідно до вартості та цілей клієнта щодо ефективності

Розділ питань і відповідей

З: Як вибрати між двома типами конденсаторів?

В: Вибір залежить від ваших основних вимог.

Якщо ваш проект стикається з екстремальними обмеженнями простору (наприклад, надтонкий M.2) та вимагає високої стабільності за високих температур і тривалого терміну служби, конденсатори з провідного полімеру та танталових електролітичних матеріалів ymin – ваш ідеальний вибір.

Якщо ваша конструкція має певний простір для компонування та шукає найкращий баланс між надійністю та загальною вартістю системи, водночас надаючи перевагу безпечнішому режиму відмови "розірваного кола", полімерні гібридні алюмінієво-електролітичні конденсатори Ymin є кращим рішенням.

Висновок

Оберіть ymin, щоб забезпечити стабільність та продуктивність вашої системи зберігання даних на сервері штучного інтелекту.

Компанія ymin пропонує дві основні лінійки продуктів у галузі конденсаторів — електролітичні конденсатори на основі провідного полімеру та гібридні алюмінієві електролітичні конденсатори на основі полімеру. Чи то надтонкі SSD-накопичувачі з обмеженим простором, чи то SSD-накопичувачі корпоративного класу, що потребують високої ємності та потужної підтримки, ми можемо надати професійні та надійні консультації щодо вибору конденсаторів, допомагаючи клієнтам знайти найкращий баланс між продуктивністю, вартістю та надійністю. Щоб отримати детальні характеристики, звіти про випробування, таблиці вибору або замовити зразки, відвідайте веб-сайт ymin або зверніться до нашої служби технічної підтримки. Ми можемо надати індивідуальну підтримку у виборі для вашого конкретного проекту.