Mākslīgā intelekta serveru plaukti piedzīvo milisekundes līmeņa (parasti 1–50 ms) jaudas pārspriegumus un līdzstrāvas kopnes sprieguma kritumus straujas pārslēgšanās laikā starp apmācības un secinājuma slodzēm. NVIDIA savā GB300 NVL72 barošanas plaukta konstrukcijā min, ka tā barošanas plaukts integrē enerģijas uzkrāšanas komponentus un darbojas ar kontrolieri, lai panāktu plaukta līmeņa ātru pārejas jaudas izlīdzināšanu (sk. atsauci [1]).
Inženierzinātņu praksē, izmantojot “hibrīda superkondensatoru (LIC) + BBU (akumulatora rezerves bloku)”, lai izveidotu tuvumā esošu bufera slāni, var atdalīt “pārejas reakciju” un “īstermiņa rezerves barošanu”: LIC ir atbildīgs par milisekundes līmeņa kompensāciju, bet BBU ir atbildīgs par pārņemšanu sekundēs līdz minūtēs. Šajā rakstā sniegta inženieriem paredzēta reproducējama atlases pieeja, galveno indikatoru saraksts un pārbaudes vienumi. Kā piemēru ņemot YMIN SLF 4.0V 4500F (vienas vienības ESR≤0.8mΩ, nepārtrauktas izlādes strāva 200A, parametriem jāatsaucas uz specifikācijas lapu [3]), tajā sniegti konfigurācijas ieteikumi un salīdzinošo datu atbalsts.
Rack BBU barošanas bloki pārvieto “pārejošas jaudas izlīdzināšanu” tuvāk slodzei.
Tā kā viena plaukta enerģijas patēriņš sasniedz simtiem kilovatu līmeni, mākslīgā intelekta darba slodzes īsā laikā var izraisīt strāvas lēcienus. Ja kopnes sprieguma kritums pārsniedz sistēmas slieksni, tas var aktivizēt mātesplates aizsardzību, GPU kļūdas vai restartēšanu. Lai samazinātu maksimālo ietekmi uz augšupējo barošanas avotu un tīklu, dažas arhitektūras ievieš enerģijas buferizācijas un vadības stratēģijas plaukta barošanas plauktā, ļaujot jaudas lēcienus "absorbēt un atbrīvot lokāli" plaukta ietvaros. Šīs konstrukcijas galvenā ideja ir šāda: pārejas problēmas vispirms jārisina vietā, kas atrodas vistuvāk slodzei.
Serveros, kas aprīkoti ar īpaši jaudīgām (kilovatu līmeņa) grafiskajām kartēm, piemēram, NVIDIA GB200/GB300, galvenais izaicinājums barošanas sistēmām ir pārgājis no tradicionālās rezerves barošanas uz īslaicīgu jaudas lēcienu apstrādi milisekundes un simtiem kilovatu līmenī. Tradicionālie BBU rezerves barošanas risinājumi, kuru pamatā ir svina-skābes akumulatori, cieš no reakcijas ātruma un jaudas blīvuma ierobežojumiem raksturīgo ķīmisko reakciju aizkavējumu, augstas iekšējās pretestības un ierobežoto dinamiskās lādiņa pieņemšanas spēju dēļ. Šie trūkumi ir kļuvuši par galvenajiem faktoriem, kas ierobežo viena plaukta skaitļošanas jaudas un sistēmas uzticamības uzlabošanu.
1. tabula: Trīs līmeņu hibrīda enerģijas uzkrāšanas režīma atrašanās vietas shematiska diagramma plaukta BBU (tabulas diagramma)
| Kravas puse | Līdzstrāvas kopne | LIC (hibrīds superkondensators) | BBU (akumulators/enerģijas uzglabāšana) | UPS/augstsprieguma līdzstrāvas (AUD) |
| GPU/mātesplates jaudas solis (ms līmenī) | Līdzstrāvas kopnes spriegums Sprieguma kritums/pulsācija | Vietējā kompensācija Tipisks 1–50 ms Augstas ātruma uzlāde/izlāde | Īstermiņa pārņemšanas otrās minūtes līmenis (projektēts atbilstoši sistēmai) | Ilgtermiņa barošanas avota minūtes/stundas līmenis (saskaņā ar datu centra arhitektūru) |
Arhitektūras evolūcija
No “akumulatora dublēšanas” līdz “trīs līmeņu hibrīda enerģijas uzglabāšanas režīmam”
Tradicionālās BBU (bateriju uzglabāšanas iekārtas) enerģijas uzkrāšanai galvenokārt izmanto akumulatorus. Saskaroties ar milisekundes līmeņa jaudas deficītu, akumulatori, ko ierobežo ķīmiskās reakcijas kinētika un līdzvērtīga iekšējā pretestība, bieži reaģē lēnāk nekā uz kondensatoriem balstīta enerģijas uzkrāšana. Tāpēc plauktu risinājumi ir sākuši izmantot daudzpakāpju stratēģiju: “LIC (pārejoša) + BBU (īslaicīga) + UPS/HVDC (ilglaicīga)”:
LIC, kas savienots paralēli pie līdzstrāvas kopnes: apstrādā milisekundes līmeņa jaudas kompensāciju un sprieguma atbalstu (ātrgaitas uzlāde un izlāde).
BBU (akumulators vai cita enerģijas krātuve): apstrādā sekundes līdz minūtes līmeņa pārņemšanu (sistēma, kas paredzēta rezerves ilgumam).
Datu centra līmeņa UPS/HVDC: nodrošina ilgstošu nepārtrauktu barošanas avotu un regulēšanu tīkla pusē.
Šī darba dalīšana atdala “ātros mainīgos” un “lēnos mainīgos”: stabilizējot kopni, vienlaikus samazinot ilgtermiņa slodzi un apkopes spiedienu uz enerģijas uzkrāšanas iekārtām.
Padziļināta analīze: Kāpēc YMINHibrīdie superkondensatori?
Ymin hibrīdais superkondensators LIC (litija jonu kondensators) strukturāli apvieno kondensatoru augstās jaudas raksturlielumus ar elektroķīmiskās sistēmas augsto enerģijas blīvumu. Pārejas kompensācijas scenārijos slodzes izturēšanas atslēga ir nepieciešamās enerģijas izvade mērķa Δt robežās un pietiekami lielas impulsa strāvas nodrošināšana pieļaujamajā temperatūras paaugstināšanās un sprieguma krituma diapazonā.
Augsta jauda: Kad GPU slodze pēkšņi mainās vai elektrotīkls svārstās, tradicionālie svina-skābes akumulatori lēnā ķīmiskās reakcijas ātruma un augstās iekšējās pretestības dēļ strauji pasliktina savu dinamiskās lādiņa pieņemšanas spēju, kā rezultātā nespēj reaģēt milisekundēs. Hibrīda superkondensators var veikt tūlītēju kompensāciju 1–50 ms laikā, kam seko minūtes līmeņa rezerves barošana no BBU rezerves barošanas avota, nodrošinot stabilu kopnes spriegumu un ievērojami samazinot mātesplates un GPU avāriju risku.
Tilpuma un svara optimizācija: salīdzinot “ekvivalento pieejamo enerģiju (noteikta ar V_hi→V_lo sprieguma logu) + ekvivalento pārejas logu (Δt)”, LIC bufera slāņa risinājums parasti ievērojami samazina tilpumu un svaru salīdzinājumā ar tradicionālo akumulatora dublējumu (tilpuma samazinājums par aptuveni 50–70%, svara samazinājums par aptuveni 50–60%, tipiskās vērtības nav publiski pieejamas un tām nepieciešama projekta pārbaude), atbrīvojot plaukta vietu un gaisa plūsmas resursus. (Konkrētā procentuālā daļa ir atkarīga no salīdzinājuma objekta specifikācijām, konstrukcijas komponentiem un siltuma izkliedes risinājumiem; ieteicama konkrēta projekta pārbaude.)
Uzlādes ātruma uzlabošana: SIC ir ātrgaitas uzlādes un izlādes iespējas, un tā uzlādes ātrums parasti ir lielāks nekā akumulatoru risinājumiem (ātruma uzlabojums vairāk nekā 5 reizes, sasniedzot gandrīz desmit minūšu ātro uzlādi; avots: hibrīda superkondensators salīdzinājumā ar tipiskām svina-skābes akumulatora vērtībām). Uzlādes laiku nosaka sistēmas jaudas rezerve, uzlādes stratēģija un termiskais dizains. Kā pieņemšanas rādītāju ieteicams izmantot "laiku, kas nepieciešams uzlādei līdz V_hi", apvienojumā ar atkārtotu impulsa temperatūras paaugstināšanās novērtējumu.
Ilgs cikla kalpošanas laiks: SIC parasti uzrāda ilgāku cikla kalpošanas laiku un zemākas apkopes prasības augstfrekvences uzlādes un izlādes apstākļos (1 miljons ciklu, vairāk nekā 6 gadu kalpošanas laiks, aptuveni 200 reizes ilgāks nekā tradicionālajiem svina-skābes akumulatoriem; avots: hibrīda superkondensatori salīdzinājumā ar tipiskiem svina-skābes akumulatoriem). Cikla kalpošanas laiks un temperatūras paaugstināšanās ierobežojumi ir atkarīgi no īpašām specifikācijām un testa apstākļiem. No pilna kalpošanas laika viedokļa tas palīdz samazināt ekspluatācijas, apkopes un kļūmju izmaksas.
2. attēls: Hibrīda enerģijas uzkrāšanas sistēmas shēma:
Litija jonu akumulators (otrās minūtes līmenis) + litija jonu kondensators LIC (milisekundes līmeņa buferis)
Balstoties uz NVIDIA GB300 atsauces dizaina japāņu Musashi CCP3300SC (3,8 V 3000 F), tas lepojas ar lielāku jaudas blīvumu, augstāku spriegumu un lielāku jaudu tā publiski pieejamajās specifikācijās: 4,0 V darba spriegums un 4500 F jauda, kā rezultātā tiek nodrošināta lielāka vienas šūnas enerģijas uzglabāšana un spēcīgākas buferizācijas iespējas vienā moduļa izmērā, nodrošinot nevainojamu milisekundes līmeņa reakciju.
YMIN SLF sērijas hibrīdo superkondensatoru galvenie parametri:
Nominālais spriegums: 4,0 V; Nominālā jauda: 4500 F
Līdzstrāvas iekšējā pretestība/ESR: ≤0,8 mΩ
Nepārtrauktas izlādes strāva: 200A
Darba sprieguma diapazons: 4,0–2,5 V
Izmantojot YMIN hibrīda superkondensatora bāzes BBU lokālo bufera risinājumu, tas var nodrošināt augstu strāvas kompensāciju līdzstrāvas kopnei milisekundes laikā, uzlabojot kopnes sprieguma stabilitāti. Salīdzinot ar citiem risinājumiem ar tādu pašu pieejamo enerģiju un pārejas logu, bufera slānis parasti samazina vietas aizņemšanu un atbrīvo plaukta resursus. Tas ir arī piemērotāks augstfrekvences uzlādei un izlādei, kā arī ātras atjaunošanas prasībām, samazinot apkopes slodzi. Konkrētā veiktspēja jāpārbauda, pamatojoties uz projekta specifikācijām.
Atlases ceļvedis: precīza atbilstība scenārijam
Saskaroties ar mākslīgā intelekta skaitļošanas jaudas ārkārtējiem izaicinājumiem, inovācijas barošanas sistēmās ir izšķirošas.YMIN SLF 4.0V 4500F hibrīdais superkondensators, ar savu stabilo patentēto tehnoloģiju, nodrošina augstas veiktspējas, ļoti uzticamu vietēji ražotu BBU bufera slāņa risinājumu, sniedzot pamata atbalstu mākslīgā intelekta datu centru stabilai, efektīvai un intensīvai nepārtrauktai attīstībai.
Ja jums nepieciešama detalizēta tehniskā informācija, mēs varam nodrošināt: datu lapas, testu datus, lietojumprogrammu izvēles tabulas, paraugus utt. Lūdzu, sniedziet arī svarīgu informāciju, piemēram: kopnes spriegumu, ΔP/Δt, telpas izmērus, apkārtējās vides temperatūru un kalpošanas laika specifikācijas, lai mēs varētu ātri sniegt konfigurācijas ieteikumus.
Jautājumu un atbilžu sadaļa
J: Mākslīgā intelekta servera GPU slodze var pieaugt par 150 % dažu milisekundžu laikā, un tradicionālie svina-skābes akumulatori to nespēj nodrošināt. Kāds ir YMIN litija jonu superkondensatoru specifiskais reakcijas laiks un kā panākt šo ātro atbalstu?
A: YMIN hibrīdie superkondensatori (SLF 4.0V 4500F) balstās uz fiziskās enerģijas uzkrāšanas principiem un tiem ir ārkārtīgi zema iekšējā pretestība (≤0.8mΩ), kas nodrošina tūlītēju ātrgaitas izlādi 1–50 milisekundžu diapazonā. Kad pēkšņas GPU slodzes izmaiņas izraisa strauju līdzstrāvas kopnes sprieguma kritumu, tas var atbrīvot lielu strāvu gandrīz bez kavēšanās, tieši kompensējot kopnes jaudu, tādējādi iegūstot laiku aizmugures BBU barošanas avotam, lai pamostos un pārņemtu vadību, nodrošinot vienmērīgu sprieguma pāreju un novēršot skaitļošanas kļūdas vai aparatūras avārijas, ko izraisa sprieguma kritumi.
Kopsavilkums šī raksta beigās
Piemērojamie scenāriji: Piemērots mākslīgā intelekta serveru plaukta līmeņa BBU (rezerves barošanas blokiem) scenārijos, kuros līdzstrāvas kopne saskaras ar milisekundes līmeņa īslaicīgiem jaudas pārspriegumiem/sprieguma kritumiem; piemērojams lokālai bufera arhitektūrai “hibrīda superkondensators + BBU” kopnes sprieguma stabilizēšanai un pārejas kompensācijai īslaicīgu strāvas padeves pārtraukumu, tīkla svārstību un pēkšņu GPU slodzes izmaiņu gadījumā.
Galvenās priekšrocības: milisekundes līmeņa ātra reaģēšana (kompensējot 1–50 ms pārejas logus); zema iekšējā pretestība/augsta strāvas jauda, kas uzlabo kopnes sprieguma stabilitāti un samazina negaidītas restartēšanas risku; atbalsta ātrdarbīgu uzlādi un izlādi, kā arī ātru uzlādi, saīsinot rezerves barošanas atjaunošanas laiku; piemērotāks augstfrekvences uzlādes un izlādes apstākļiem salīdzinājumā ar tradicionālajiem akumulatoru risinājumiem, palīdzot samazināt apkopes slodzi un kopējās dzīves cikla izmaksas.
Ieteicamais modelis: YMIN kvadrātveida hibrīds superkondensators SLF 4.0V 4500F
Datu (specifikāciju/testa pārskatu/paraugu) iegūšana:
Oficiālā tīmekļa vietne: www.ymin.com
Tehniskā tālruņa līnija: 021-33617848
Atsauces (publiski avoti)
[1] NVIDIA oficiālais publiskās informācijas/tehniskais emuārs: Ievads GB300 NVL72 (Power Shelf) plaukta līmeņa pārejas izlīdzināšanā/enerģijas uzkrāšanā
[2] Publiski ziņojumi no plašsaziņas līdzekļiem/iestādēm, piemēram, TrendForce: Ar GB200/GB300 saistītie LIC pielietojumi un piegādes ķēdes informācija
[3] Shanghai YMIN Electronics nodrošina “SLF 4.0V 4500F hibrīda superkondensatora specifikācijas”
Publicēšanas laiks: 2026. gada 20. janvāris