Amb l'onada massiva de modelatge a gran escala impulsada per OpenAI, els nous centres de dades d'IA, exemplificats per l'arquitectura Blackwell de NVIDIA, estan experimentant un desplegament explosiu. Aquesta expansió global de la infraestructura informàtica imposa unes demandes sense precedents pel que fa al rendiment, l'estabilitat extrema de l'entorn i la seguretat de les dades dels SSD PCIe 5.0/6.0 de nivell empresarial.
En entorns d'alta càrrega amb operacions contínues de lectura/escriptura a velocitats de gigabit, els circuits de protecció contra pèrdues d'energia (PLP), com a última línia de defensa per a l'emmagatzematge de dades, estan experimentant un salt de qualitat del "grau industrial" al "grau informàtic". El nucli d'això és el banc de condensadors PLP, que està connectat directament en paral·lel a l'entrada d'alimentació del controlador SSD i la memòria flash NAND, actuant com a "reservori d'energia" d'emergència en cas de pèrdua d'alimentació anormal.
Reptes principals: les dobles limitacions de la càrrega d'IA en els condensadors PLP
A l'hora de dissenyar SSD d'ultra alta capacitat de nova generació per a empreses (utilitzant factors de forma E1.L o U.2) per a servidors d'entrenament d'IA, el disseny de circuits PLP s'enfronta a dos reptes principals:
1. Repte del rendiment central: Com aconseguir una retenció d'energia ràpida i a llarg termini en un espai limitat?
Aquest repte està directament relacionat amb si les dades es poden preservar de manera segura en cas d'una fallada elèctrica, i abasta tres dimensions estretament relacionades:
Coll d'ampolla de capacitat (densitat d'energia): Els SSD de nivell empresarial tenen un espai intern extremadament compacte. Segons dades de la indústria disponibles públicament, moltes solucions convencionals de condensadors electrolítics d'alumini estan limitades pels materials i processos, cosa que resulta en una capacitat limitada en mides estàndard (per exemple, 12,5 × 30 mm), cosa que dificulta l'emmagatzematge d'energia suficient per a l'escriptura de dades a nivell de terabyte dins d'un espai determinat.
Ansietat de vida útil (tolerància a altes temperatures): els servidors d'IA funcionen les 24 hores del dia, els 7 dies de la setmana, amb temperatures ambient que sovint superen els 80 °C. Els condensadors electrolítics d'alumini convencionals, a causa de l'evaporació de l'electròlit i l'envelliment del material sota altes temperatures prolongades, poden tenir una vida útil que no coincideix amb els requisits de garantia de més de 5 anys dels SSD, cosa que comporta riscos ocults de fallada.
**Resistència als impactes (captació):** La finestra de protecció contra pèrdues d'energia per a operacions de lectura/escriptura de 10 Gigabit és només de l'ordre de mil·lisegons. Si la resistència en sèrie equivalent (ESR) d'un condensador electrolític d'alumini convencional és massa alta, la seva velocitat de descàrrega serà insuficient per satisfer la demanda de corrent màxim instantània, cosa que provocarà directament interrupcions i corrupció de dades durant la diescriptura.
2. Reptes d'adaptabilitat ambiental: Com superar els límits de temperatura i ampliar l'abast de desplegament de l'emmagatzematge d'IA?
A mesura que la potència de càlcul de la IA s'estén fins a la perifèria, els dispositius d'emmagatzematge s'han de desplegar en entorns difícils com ara estacions base, vehicles i fàbriques. Això imposa requisits independents d'"accés ambiental" als condensadors:
**Manca d'un ampli rang de temperatures:** El rang de temperatures de funcionament dels condensadors tradicionals (normalment de -40 ℃ a +105 ℃) és insuficient per cobrir ambients extremadament freds i calorosos. En temperatures exteriors gèlides per sota de -40 °C, l'electròlit es pot solidificar, provocant una fallada funcional; sota una cocció contínua a alta temperatura, la vida útil disminuirà dràsticament, limitant l'aplicació del producte en una àmplia gamma d'escenaris de límit.
Anàlisi tècnica: avantatges quadridimensionals d'YMIN en condensadors electrolítics d'alumini d'alt rendiment
Per abordar els punts febles esmentats, YMIN ha proposat una solució quadridimensional centrada en una alta densitat de capacitat mitjançant la innovació en sistemes de materials i processos.
Característica principal 1: Alta densitat d'energia (Fonament de disseny primari)
En els circuits PLP, els condensadors han de maximitzar l'emmagatzematge d'energia dins d'un espai limitat a la PCB.
Avenç tecnològic: la sèrie LKM d'YMIN utilitza tecnologia de làmina d'elèctrode d'alta densitat per augmentar la capacitat nominal dels 3000 μF estàndard de la indústria als 3300 μF dins d'una mida estàndard de 12,5 × 30 mm.
Avantatges del disseny: Amb les mateixes dimensions físiques, l'augment de la capacitat és >10%, cosa que proporciona un marge de seguretat més ampli per a la protecció contra fallades d'alimentació en memòria flash NAND d'ultraalta capacitat.
| Figura 1: Comparació de la solució YMIN amb l'estàndard de la indústria (dimensió de capacitat) | |||
| Dimensió de comparació (capacitat) | Estàndard de la indústria | Solució YMIN | Avantatge de rendiment |
| Especificacions bàsiques | 12,5 × 30 mm, 35 V | 12,5 × 30 mm, 35 V | Dimensions físiques idèntiques |
| Capacitat nominal | -3000 μF | ≥3300μF | Increment de capacitat >10% |
| Realització tècnica | Materials i processos convencionals | Làmina d'elèctrode d'alta densitat i procés avançat | Densitat d'energia significativament més alta |
| Utilització de l'espai | Estàndard | Superior, més emmagatzematge d'energia per unitat de volum | Facilita el disseny compacte |
| Rendiment | Estàndard | Més fort, proporciona un temps de protecció contra l'apagada més llarg | Fiabilitat del sistema millorada |
Característica principal 2: Resistència a altes temperatures i llarga vida útil (fiabilitat de nivell empresarial)
Funcionament a llarg termini: La sèrie LKM aconsegueix una vida útil ultrallarga de 10.000 hores a 105 °C, més del doble que la de les solucions convencionals, cosa que s'adapta perfectament al període de garantia dels SSD de nivell empresarial.
Fiabilitat extremadament alta: la seva taxa de fallades (FIT) es redueix d'aproximadament un 50% a <10% (superior als estàndards de qualitat automotriu), cosa que garanteix un emmagatzematge d'energia extremadament estable durant tota la seva vida útil.
| Figura 2: Solució YMIN vs. estàndard de la indústria (dimensió de vida útil) | |||
| Característica (de per vida) | Nivell estàndard del condensador | Solució YMIN | Avantatge de rendiment |
| Durada de vida a altes temperatures | 5000 hores a 105 ℃ | 10000 hores a 105 ℃ | La vida útil s'ha multiplicat per més de 2, coincidint perfectament amb el període de garantia de 5 anys de l'SSD per a una preocupació de zero manteniment. |
| Estabilitat de la capacitat | Atenuació ràpida a alta temperatura | Retenció de capacitat >95% a alta temperatura | Garanteix un emmagatzematge d'energia estable durant tot el cicle de vida, evitant fallades de protecció per apagada a causa de la disminució de la capacitat. |
| Fiabilitat a altes temperatures | Fluctuació significativa del rendiment per sobre dels 85 ℃ | Estable en un ampli rang de temperatures de -40 ℃ a 105 ℃/135 ℃ | Gestiona amb capacitat entorns d'altes temperatures extremes dins dels servidors i a la vora, ampliant els límits de les aplicacions. |
| Taxa de fallada (FIT) | -50 FIT | <10 FIT (Grau superior al de l'automoció) | La taxa de fallades es va reduir en més d'un 80%, cosa que proporciona una fiabilitat predictible per a implementacions a escala de milions d'unitats. |
Característica principal 3: Resistència als cops i resposta ràpida (garanteix un subministrament d'alimentació instantani)
ESR ultrabaixa: optimitzant l'electròlit d'alta conductivitat, YMIN ha reduït l'ESR a 25 mΩ (una millora de >28% en comparació amb l'estàndard de la indústria de 35 mΩ).
Capacitat de resposta: una resistència interna més baixa garanteix una ràpida alliberació d'energia en una finestra de mil·lisegons, evitant eficaçment la caiguda de tensió durant els talls de corrent.
| Figura 3: Solució YMIN vs. estàndard de la indústria (dimensió ESR) | |||
| Dimensió de comparació | Estàndard de la indústria | Solució YMIN | Avantatge de rendiment |
| Especificació bàsica (ESR) | -35 mΩ | ≤25 mΩ | Millora >28% |
| Realització tècnica | Materials i disseny convencionals | Sistema de materials avançat i procés de precisió | - |
| Eficiència de descàrrega | Punt de referència | Significativament més alt | - |
| Pèrdua tèrmica | Punt de referència | Significativament reduït | - |
Característica principal 4: Ampli rang de temperatures (adaptabilitat ambiental per a la computació perimetral)
Rang de temperatura extremadament ampli: La sèrie YMIN LKL(R) compta amb un rang de funcionament de -55 ℃ a +135 ℃, superant amb escreix el dels condensadors convencionals.
Arrencada a baixa temperatura: utilitzant una fórmula especial d'electròlits a baixa temperatura, garanteix un canvi suau d'ESR fins i tot a temperatures extremadament baixes de -55 ℃, garantint l'arrencada instantània del sistema i la seguretat de descàrrega en ambients freds.
| Figura 4: Solució YMIN vs. estàndard de la indústria (dimensió de temperatura) | |||
| Característica (Temperatura) | Nivell de condensador estàndard | Solució YMIN | Avantatge de rendiment |
| Rang de temperatura de funcionament | -40 °C ~ +105 °C | -55 °C ~ 135 °C | Els límits superior i inferior s'amplien significativament, cobrint escenaris d'aplicació extrems. |
| Durada de vida a altes temperatures (135 °C) | 1.000 – 2.000 hores | ≥6.000 hores | La vida útil va augmentar més de 3 vegades, igualant el cicle de vida complet dels SSD. |
| Rendiment a baixa temperatura (-55 °C) | La VSG augmenta bruscament, el rendiment es degrada significativament. | L'ESR canvia suaument, mantenint la capacitat d'arrencada instantània. | Resol el repte de l'arrencada en fred, garantint la seguretat de les dades per als dispositius perimetrals. |
| Fiabilitat del cicle de temperatura | Proves estàndard | Supera les proves rigoroses de -55 °C ~ 135 °C | Insensible als xocs tèrmics, s'adapta a les fortes fluctuacions ambientals. |
Preguntes i respostes sobre els dubtes dels clients
P: Per què s'ha de prioritzar la "densitat de capacitat" a l'hora de seleccionar condensadors de protecció contra pèrdues d'energia per a SSD PCIe 5.0?
R: El motiu principal és que la quantitat de dades que cal tornar a escriure a la memòria flash NAND dels SSD de gran capacitat (com ara 8 TB+) augmenta durant una apagada, mentre que l'espai físic de la placa és extremadament fix. Els condensadors electrolítics d'alumini líquid ordinaris tenen una baixa eficiència d'emmagatzematge d'energia a causa de les limitacions de capacitat específiques de les seves làmines d'elèctrodes convencionals; es prefereixen els condensadors de la sèrie YMIN LKM, ja que ofereixen una millora de capacitat >10% per a la mateixa mida, proporcionant una redundància d'energia de reserva més suficient per al sistema sense canviar la disposició existent.
P2: Per què els servidors d'IA haurien de tenir en compte la característica d'"ampli rang de temperatures" dels condensadors?
A2: Quan la potència de càlcul i l'emmagatzematge d'IA es despleguen a la perifèria (com ara en vehicles o estacions base exteriors), l'equip s'enfrontarà a temperatures extremes inferiors a -30 °C o superiors a 70 °C. Els condensadors ordinaris experimentaran una degradació greu del rendiment en aquestes condicions, cosa que provocarà una fallada de protecció contra pèrdues d'energia. Per tant, a l'hora de seleccionar condensadors per a aquests servidors d'IA perifèrics, cal avaluar la capacitat de l'ampli rang de temperatures. La sèrie YMIN LKL (-55 ℃ ~ 135 ℃) està dissenyada específicament per a aquest propòsit.
Guia de selecció: coincidència precisa amb el vostre escenari
Escenari A: Servidors d'IA i SSD de nuclis de centres de dades
Reptes clau: L'espai és extremadament limitat, cosa que requereix que els condensadors proporcionin el màxim emmagatzematge d'energia, la vida útil més llarga i la velocitat de descàrrega més ràpida dins d'un disseny compacte.
Solució recomanada: sèrie YMIN LKM (alta capacitat), model típic de 35 V 3300 μF (12,5 × 30 mm). Ofereix una millora de capacitat >10% per a la mateixa mida, ESR≤25 mΩ i una vida útil de 10.000 hores a 105 °C, proporcionant una solució integral per satisfer les demandes extremes d'emmagatzematge de potència de computació bàsica pel que fa a densitat, vida útil i velocitat.
Escenari B: Informàtica perimetral, emmagatzematge d'estacions base muntades en vehicles i a l'aire lliure
Reptes clau: Temperatures ambientals extremes (de -55 ℃ a 135 ℃), que requereixen que els condensadors funcionin de manera estable i fiable en tot el rang de temperatures.
Solució recomanada: sèrie YMIN LKL(R) (rang de temperatura extremadament ampli), model típic de 35V 2200μF (10×30mm). El seu rang de temperatura de funcionament abasta de -55℃ a 135℃, i un electròlit especial garanteix una ESR estable fins i tot en condicions de fred extrem, proporcionant una adaptabilitat ambiental fiable per a l'emmagatzematge d'IA perifèrica.
Visió general de la tecnologia estructurada
Per facilitar la recuperació de la tecnologia i l'avaluació de la solució, la informació principal d'aquest document es resumeix de la manera següent:
Escenaris principals: SSD de nivell empresarial amb factor de forma E1.L/U.2 PCIe 5.0/6.0, utilitzats en servidors d'entrenament d'IA i centres de dades d'alt rendiment (escenaris principals). Dispositius d'emmagatzematge de temperatura àmplia implementats en nodes de computació perimetral, sistemes intel·ligents en vehicles i estacions base de comunicació exteriors (escenaris ampliats).
Avantatges principals de la solució YMIN:
Densitat d'alta capacitat: la sèrie LKM proporciona una capacitat de ≥3300 μF en una mida estàndard de 12,5 × 30 mm, una millora de >10% en comparació amb els productes convencionals de la mateixa mida.
Resistència a altes temperatures i llarga vida útil: vida útil ≥ 10.000 hores a 105 °C, taxa de fallada < 10 FIT, complint els requisits de funcionament fiable a llarg termini.
Resistència als cops i resposta ràpida: ESR ≤ 25 mΩ, cosa que garanteix una alliberació ràpida d'energia dins de la finestra d'apagada de mil·lisegons.
Rang de temperatura extremadament ampli: La sèrie LKL(R) funciona de -55 °C a 135 °C, superant el repte de la solidificació d'electròlits a baixa temperatura.
Models d'avaluació recomanats:
Sèrie YMIN LKM: Apta per a escenaris d'emmagatzematge central en centres de dades que prioritzen l'ús màxim de l'espai i la fiabilitat a llarg termini. Model típic: 35 V 3300 μF (12,5 × 30 mm).
Sèrie YMIN LKL(R): Apta per a escenaris de computació perimetral i emmagatzematge en automoció que requereixen la gestió de temperatures extremes. Model típic: 35 V 2200 μF (10 × 30 mm, temperatura de funcionament de -55 °C a 135 °C).
Per obtenir especificacions detallades de la sèrie YMIN LKM/LKL(R) o per sol·licitar mostres d'enginyeria, poseu-vos en contacte amb l'equip tècnic d'YMIN a través del lloc web d'YMIN Electronics.
Data de publicació: 12 de gener de 2026