Els bastidors de servidors d'IA experimenten sobretensions i caigudes de tensió del bus de CC a nivell de mil·lisegons (normalment d'1 a 50 ms) durant la commutació ràpida entre càrregues d'entrenament i d'inferència. NVIDIA, en el seu disseny de bastidor d'alimentació GB300 NVL72, esmenta que el seu bastidor d'alimentació integra components d'emmagatzematge d'energia i funciona amb un controlador per aconseguir un suavitzat ràpid de la potència transitòria a nivell de bastidor (vegeu la referència [1]).
En la pràctica d'enginyeria, l'ús d'un "supercondensador híbrid (LIC) + BBU (Unitat de Còpia de Seguretat de Bateria)" per formar una capa intermèdia propera pot desacoblar la "resposta transitòria" i la "potència de còpia de seguretat a curt termini": el LIC és responsable de la compensació a nivell de mil·lisegons i la BBU és responsable de la presa de control a nivell de segon a minut. Aquest article proporciona un enfocament de selecció reproduïble per als enginyers, una llista d'indicadors clau i elements de verificació. Prenent l'YMIN SLF 4.0V 4500F (unitat única ESR≤0.8mΩ, corrent de descàrrega contínua 200A, els paràmetres han de consultar la fitxa tècnica [3]) com a exemple, proporciona suggeriments de configuració i suport de dades comparatives.
Les fonts d'alimentació de les BBU per a rack estan acostant el "suavitzat d'alimentació transitòria" a la càrrega.
A mesura que el consum d'energia d'un sol rack arriba al nivell de centenars de quilowatts, les càrregues de treball d'IA poden causar pics de corrent en poc temps. Si la caiguda de tensió del bus supera el llindar del sistema, pot activar la protecció de la placa base, errors de la GPU o reinicis. Per reduir els impactes màxims en la font d'alimentació aigües amunt i la xarxa, algunes arquitectures estan introduint estratègies de control i memòria intermèdia d'energia dins del rack d'alimentació, permetent que els pics de potència s'"absorbeixin i alliberin localment" dins del rack. El missatge principal d'aquest disseny és: els problemes transitoris s'han d'abordar primer a la ubicació més propera a la càrrega.
En servidors equipats amb GPU d'ultraalta potència (nivell de quilowatt) com ara NVIDIA GB200/GB300, el principal repte al qual s'enfronten els sistemes d'alimentació ha passat de l'alimentació de reserva tradicional a la gestió de sobretensions transitòries a nivells de mil·lisegons i centenars de quilowatts. Les solucions tradicionals d'alimentació de reserva BBU, centrades en bateries de plom-àcid, pateixen colls d'ampolla en la velocitat de resposta i la densitat de potència a causa dels retards inherents a les reaccions químiques, l'alta resistència interna i les capacitats limitades d'acceptació de càrrega dinàmica. Aquests colls d'ampolla s'han convertit en factors clau que restringeixen la millora de la potència de càlcul d'un sol rack i la fiabilitat del sistema.
Taula 1: Diagrama esquemàtic de la ubicació del mode d'emmagatzematge d'energia híbrid de tres nivells a la BBU del rack (diagrama de la taula)
| Costat de càrrega | Bus de corrent continu | LIC (Supercondensador Híbrid) | BBU (Emmagatzematge de bateria/energia) | SAI/HVDC |
| Esglaó de potència de la GPU/placa base (nivell de ms) | Caiguda/Ondulació de tensió del bus de CC | Compensació local Càrrega/descàrrega d'alta velocitat típica d'1-50 ms | Presa de control a curt termini Nivell de segon minut (dissenyat segons el sistema) | Nivell de subministrament d'alimentació a llarg termini per minut i hora (segons l'arquitectura del centre de dades) |
Evolució de l'arquitectura
De la "Bateria de reserva" al "Mode d'emmagatzematge d'energia híbrid de tres nivells"
Les BBU tradicionals es basen principalment en bateries per a l'emmagatzematge d'energia. Davant de les escassetats d'energia a nivell de mil·lisegons, les bateries, limitades per la cinètica de la reacció química i la resistència interna equivalent, sovint responen menys ràpidament que l'emmagatzematge d'energia basat en condensadors. Per tant, les solucions de rack han començat a adoptar una estratègia per nivells: "LIC (transitori) + BBU (curt temps) + UPS/HVDC (llarg temps)":
LIC connectat en paral·lel a prop del bus de CC: gestiona la compensació de potència a nivell de mil·lisegons i el suport de voltatge (càrrega i descàrrega d'alta velocitat).
BBU (bateria o altre emmagatzematge d'energia): gestiona la presa de control de nivell de segon a minut (sistema dissenyat per a una durada de còpia de seguretat).
SAI/HVDC a nivell de centre de dades: gestiona el subministrament d'energia ininterromput a llarg termini i la regulació del costat de la xarxa.
Aquesta divisió del treball desacobla les "variables ràpides" i les "variables lentes": estabilitza el bus alhora que redueix l'estrès a llarg termini i la pressió de manteniment de les unitats d'emmagatzematge d'energia.
Anàlisi en profunditat: Per què YMINSupercondensadors híbrids?
El supercondensador híbrid LIC (condensador d'ions de liti) d'ymin combina estructuralment les característiques d'alta potència dels condensadors amb l'alta densitat d'energia d'un sistema electroquímic. En escenaris de compensació transitòria, la clau per suportar la càrrega és: generar l'energia necessària dins del Δt objectiu i subministrar un corrent de pols prou gran dins del rang de pujada de temperatura i caiguda de tensió admissible.
Alta potència de sortida: Quan la càrrega de la GPU canvia bruscament o la xarxa elèctrica fluctua, les bateries de plom-àcid tradicionals, a causa de la seva lenta velocitat de reacció química i l'alta resistència interna, experimenten un ràpid deteriorament en la seva capacitat d'acceptació de càrrega dinàmica, cosa que resulta en una incapacitat de resposta en mil·lisegons. El supercondensador híbrid pot completar una compensació instantània en 1-50 ms, seguida d'una alimentació de reserva a nivell de minut de la font d'alimentació de reserva BBU, garantint un voltatge de bus estable i reduint significativament el risc de fallades de la placa base i la GPU.
Optimització de volum i pes: quan es compara "l'energia disponible equivalent (determinada per la finestra de voltatge V_hi→V_lo) + la finestra transitòria equivalent (Δt)", la solució de capa intermèdia LIC normalment redueix el volum i el pes significativament en comparació amb la bateria de reserva tradicional (reducció de volum d'aproximadament un 50%-70%, reducció de pes d'aproximadament un 50%-60%, els valors típics no estan disponibles públicament i requereixen verificació del projecte), alliberant espai en rack i recursos de flux d'aire. (El percentatge específic depèn de les especificacions, els components estructurals i les solucions de dissipació de calor de l'objecte de comparació; es recomana la verificació específica del projecte.)
Millora de la velocitat de càrrega: El LIC té capacitats de càrrega i descàrrega d'alta velocitat, i la seva velocitat de recàrrega sol ser superior a la de les solucions de bateria (millora de la velocitat de més de 5 vegades, aconseguint una càrrega ràpida de gairebé deu minuts; font: supercondensador híbrid versus valors típics de bateria de plom-àcid). El temps de recàrrega està determinat pel marge de potència del sistema, l'estratègia de càrrega i el disseny tèrmic. Es recomana utilitzar el "temps necessari per recarregar a V_hi" com a mètrica d'acceptació, combinat amb l'avaluació repetida de l'augment de temperatura del pols.
Llarga vida útil: les bateries LIC solen presentar una vida útil més llarga i uns requisits de manteniment més baixos en condicions de càrrega i descàrrega d'alta freqüència (1 milió de cicles, més de 6 anys de vida útil, aproximadament 200 vegades superior a la de les bateries de plom-àcid tradicionals; font: supercondensadors híbrids en comparació amb les bateries de plom-àcid típiques). La vida útil i els límits d'augment de temperatura estan subjectes a especificacions i condicions de prova específiques. Des d'una perspectiva de cicle de vida complet, això ajuda a reduir els costos d'operació, manteniment i fallades.
Figura 2: Esquema del sistema d'emmagatzematge d'energia híbrid:
Bateria de liti-ió (nivell de segon minut) + Condensador de liti-ió LIC (memoria intermèdia de nivell de mil·lisegons)
Basat en el disseny de referència japonès Musashi CCP3300SC (3.8V 3000F) de la NVIDIA GB300, compta amb una densitat de capacitat més alta, un voltatge més alt i una capacitat més alta en les seves especificacions disponibles públicament: un voltatge de funcionament de 4.0V i una capacitat de 4500F, cosa que resulta en un emmagatzematge d'energia d'una sola cel·la més alt i unes capacitats d'emmagatzematge intermedi més fortes dins de la mateixa mida de mòdul, garantint una resposta de mil·lisegons sense compromisos.
Paràmetres clau dels supercondensadors híbrids de la sèrie SLF de YMIN:
Voltatge nominal: 4,0 V; Capacitat nominal: 4500 F
Resistència interna/ESR de CC: ≤0,8 mΩ
Corrent de descàrrega contínua: 200A
Rang de voltatge de funcionament: 4,0–2,5 V
Utilitzant la solució de memòria intermèdia local BBU basada en supercondensadors híbrids d'YMIN, pot proporcionar una compensació de corrent elevada al bus de CC en una finestra de mil·lisegons, millorant l'estabilitat del voltatge del bus. En comparació amb altres solucions amb la mateixa energia disponible i finestra transitòria, la capa de memòria intermèdia normalment redueix l'ocupació d'espai i allibera recursos del rack. També és més adequada per a la càrrega i descàrrega d'alta freqüència i els requisits de recuperació ràpida, reduint la pressió de manteniment. El rendiment específic s'ha de verificar en funció de les especificacions del projecte.
Guia de selecció: Coincidència precisa amb l'escenari
Davant dels reptes extrems de la potència de càlcul de la IA, la innovació en els sistemes de subministrament d'energia és crucial.Supercondensador híbrid SLF 4.0V 4500F d'YMIN, amb la seva sòlida tecnologia patentada, proporciona una solució de capa de memòria intermèdia BBU d'alt rendiment i altament fiable produïda a nivell nacional, que proporciona suport bàsic per a l'evolució contínua, estable, eficient i intensiva dels centres de dades d'IA.
Si necessiteu informació tècnica detallada, us podem proporcionar: fitxes tècniques, dades de prova, taules de selecció d'aplicacions, mostres, etc. Si us plau, proporcioneu també informació clau com ara: voltatge del bus, ΔP/Δt, dimensions de l'espai, temperatura ambient i especificacions de vida útil perquè puguem proporcionar ràpidament recomanacions de configuració.
Secció de preguntes i respostes
P: La càrrega de la GPU d'un servidor d'IA pot augmentar un 150% en mil·lisegons, i les bateries de plom-àcid tradicionals no poden seguir el ritme. Quin és el temps de resposta específic dels supercondensadors d'ions de liti YMIN i com s'aconsegueix aquest suport ràpid?
A: Els supercondensadors híbrids YMIN (SLF 4.0V 4500F) es basen en principis d'emmagatzematge d'energia física i tenen una resistència interna extremadament baixa (≤0.8mΩ), cosa que permet una descàrrega instantània d'alta velocitat en el rang d'1-50 mil·lisegons. Quan un canvi sobtat en la càrrega de la GPU provoca una caiguda brusca del voltatge del bus de CC, pot alliberar un corrent elevat gairebé sense retard, compensant directament l'alimentació del bus, guanyant així temps perquè la font d'alimentació de la BBU del backend es desperti i prengui el control, garantint una transició de voltatge suau i evitant errors computacionals o fallades de maquinari causades per caigudes de voltatge.
Resum al final d'aquest article
Escenaris aplicables: Apte per a BBU (unitats d'alimentació de reserva) a nivell de rack de servidors d'IA en escenaris on el bus de CC s'enfronta a sobretensions/caigudes de tensió transitòries de mil·lisegons; aplicable a una arquitectura de memòria intermèdia local de "supercondensador híbrid + BBU" per a l'estabilització de la tensió del bus i la compensació transitòria en cas de talls d'alimentació a curt termini, fluctuacions de la xarxa i canvis sobtats de càrrega de la GPU.
Avantatges principals: Resposta ràpida al nivell de mil·lisegons (compensant finestres transitòries d'1-50 ms); baixa resistència interna/alta capacitat de corrent, millorant l'estabilitat del voltatge del bus i reduint el risc de reinicis inesperats; admet càrrega i descàrrega d'alta velocitat i recàrrega ràpida, escurçant el temps de recuperació de l'energia de reserva; més adequat per a condicions de càrrega i descàrrega d'alta freqüència en comparació amb les solucions de bateries tradicionals, ajudant a reduir la pressió de manteniment i els costos totals del cicle de vida.
Model recomanat: Supercondensador híbrid quadrat YMIN SLF 4.0V 4500F
Adquisició de dades (especificacions/informes de proves/mostres):
Lloc web oficial: www.ymin.com
Línia directa tècnica: 021-33617848
Referències (fonts públiques)
[1] Informació pública oficial/Bloc tècnic d'NVIDIA: Introducció a l'emmagatzematge d'energia/suavitzat transitori a nivell de rack de GB300 NVL72 (Power Shelf)
[2] Informes públics de mitjans de comunicació/institucions com ara TrendForce: sol·licituds de LIC relacionades amb GB200/GB300 i informació sobre la cadena de subministrament
[3] Shanghai YMIN Electronics proporciona les "Especificacions del supercondensador híbrid SLF 4.0V 4500F"
Data de publicació: 20 de gener de 2026