Cum să alegi cel mai potrivit condensator PLP pentru SSD-urile serverelor AI? O analiză cuprinzătoare a condensatoarelor electrolitice cu tantal polimeric conductiv și a condensatoarelor electrolitice hibride solid-lichid din aluminiu

 

În serverele de inteligență artificială, SSD-urile sunt componenta principală pentru stocarea și recuperarea datelor, iar performanța lor are un impact direct asupra eficienței antrenării și inferenței. Odată cu adoptarea pe scară largă a interfețelor PCIe 5.0/6.0, consumul de energie al SSD-urilor și cerințele de curent instantaneu au crescut semnificativ, ceea ce face ca selecția condensatoarelor de protecție la pierderi de energie (PLP) să fie crucială pentru stabilitatea sistemului.

În special în condiții de temperatură ridicată, sarcină mare și funcționare continuă 24/7, condensatoarele trebuie să îndeplinească simultan mai multe cerințe, inclusiv ESR scăzut, densitate mare de capacitate, durată lungă de viață și stabilitate la temperaturi ridicate. În caz contrar, pot apărea pierderi de date, coruperea firmware-ului sau blocări ale sistemului.

De ce selecția condensatoarelor afectează direct performanța și durata de viață a SSD-ului

Când un SSD se confruntă cu o pană de curent bruscă, condensatorul PLP trebuie să elibereze energia stocată în câteva milisecunde pentru a asigura scrierea în siguranță a datelor în memoria flash NAND. Dacă ESR-ul condensatorului este prea mare, va apărea o cădere mare de tensiune în timpul descărcării, ceea ce poate duce la o eroare de scriere. Dacă capacitatea este insuficientă sau valoarea capacității scade semnificativ la temperaturi ridicate, aceasta nu poate oferi un timp de menținere suficient. În plus, în SSD-urile M.2 compacte (de exemplu, cu grosimea de 5 mm), înălțimea condensatorului este adesea limitată la sub 1,9 mm, iar eficiența volumetrică (valoarea CV) determină direct dacă se poate obține o stocare suficientă de energie într-un spațiu limitat.

Soluții de condensatoare YMIN

Depășirea blocajelor de stocare pentru a satisface nevoile erei inteligenței artificiale

Soluția A: Condensatoare electrolitice din polimeri conductivi și tantal – un punct de referință pentru performanță spațială maximă

Condensatoarele electrolitice cu tantal din seria TQD de la YMIN, cu design ultra-subțire (1,5 mm), sunt perfecte pentru SSD-urile M.2 ultra-subțiri, rezolvând problema limitării spațiului. Valoarea CV ridicată (1,0 μF/mm³) și stabilitatea la temperaturi ridicate a condensatoarelor cu tantal asigură că, chiar și într-un volum foarte mic, acestea pot oferi suficientă energie de protecție la oprire pentru SSD, asigurând funcționarea stabilă a acestuia pentru o perioadă lungă de timp în medii cu temperaturi ridicate și sarcină mare.

Ultra-subțire și de înaltă densitate: TheSeria TQDpoate avea o înălțime de doar 1,5 mm și o valoare CV de până la 1,0 μF/mm³, ceea ce îl face o alegere ideală pentru SSD-urile M.2 ultra-subțiri.

Robust și durabil: O structură inovatoare, complet solidă, de dimensiuni normale, cu o durată de viață de peste 100.000 de ore la 75°C și care a trecut teste riguroase duble la 85°C, menținând stabilitatea în condiții de temperatură și umiditate ridicate pe termen lung.

Performanță stabilă: Datele grafice arată modificări minime ale capacității (C) și ale rezistenței serie echivalente (ESR) în funcție de timp și temperatură, oferind o protecție continuă și fiabilă.

Durată lungă de viață și rezistență ridicată la intemperii: O structură complet solidă cu o durată de viață estimată de peste 100.000 de ore la 75°C. Măsurile multiple de protecție la umiditate asigură că produsul trece teste duble de temperatură și umiditate constante la 85°C, potrivit pentru o funcționare stabilă sub sarcini pe termen lung la temperaturi ridicate.

Figura 1: Variația LC a unui condensator de tantal de 35V 68μF în timp

Figura 2: Variația ESR a unui condensator de tantal de 35V 68μF în timp

Figura 3: Modificarea raportului ΔC/Co în timp pentru un condensator de tantal de 35V 68μF

Opțiunea B: Condensatoare electrolitice hibride polimerice cu aluminiu – o alegere excelentă pentru fiabilitate ridicată și eficiență din punct de vedere al costurilor

Pentru SSD-urile de nivel enterprise care necesită capacități mari, condensatoarele electrolitice hibride din aluminiu polimeric de la ymin sunt o alegere ideală datorită rentabilității lor superioare. Acestea oferă o durată de viață excepțional de lungă de 10.000 de ore la 105℃, menținând un ESR scăzut și o bună stabilitate a capacității chiar și în medii cu variații semnificative de temperatură.

Durabil și de lungă durată: Asigură peste 10.000 de ore de funcționare la 105℃, satisfăcând nevoile operaționale pe termen lung ale serverelor.

Prietenos cu sistemul: Modul de defecțiune este „circuit deschis”, oferind o redundanță de securitate mai mare pentru sistemele de stocare a datelor de mare valoare în comparație cu modul scurtcircuit.

Avantaj de cost: Optimizează semnificativ costurile BOM, obținând în același timp performanțe similare, ceea ce îl face o alegere excelentă pentru SSD-urile mainstream și de mare capacitate, de nivel enterprise.

Condensatoare electrolitice din aluminiu hibrid solid-lichid, polimer conductiv ymin

Pentru a aborda provocările menționate mai sus, ymin oferă două soluții principale pentru condensatoare PLP. Următoarea este o comparație structurată bazată pe datele măsurate:

Tabelul 1: Caracteristicile produsului pentru condensatoare electrolitice hibride solid-lichid cu tantal polimeric conductiv și aluminiu

Dimensiunea caracteristică	Condensator electrolitic cu tantal polimeric conductiv	Condensator electrolitic din aluminiu cu putere hibridă polimerică	Valoarea de proiectare a SSD-ului
Eficiența volumică (valoarea CV)	Extrem de ridicat (1,0 μF/mm³)	Ridicat (0,46 μF/mm³)	Condensatoarele cu tantal sunt prima alegere pentru designul ultracompact
Înălțimea produsului	Ultra-subțire, poate ajunge până la 1,5 mm	Diametru mic, montat la suprafață, cu o înălțime de aproximativ 3,55 mm	Condensatoarele cu tantal nu necesită sloturi pe PCB; condensatoarele electrolitice din aluminiu necesită un design cu sloturi pe PCB.
Rezistență Serie Echivalentă (ESR)	Scăzut	Extrem de scăzut	Condensatoarele electrolitice hibride din aluminiu au o capacitate de descărcare instantanee și un răspuns mai buni
Durata de viață	Extrem de lung (complet în stare solidă)	Lung (Sistem hibrid lichid-solid)	Ambele îndeplinesc cerințele de durată lungă de viață, iar durata de viață teoretică a condensatoarelor cu tantal este mai bună
Caracteristicile de temperatură	Excelent, valoarea capacității/ESR se modifică puțin în funcție de temperatură	Bună, valoarea capacității/ESR se modifică puțin în funcție de temperatură	Ambele funcționează stabil în medii cu temperaturi ridicate
Mod de defecțiune	Scurtcircuit (Este necesar un proiect de protecție a circuitului)	Circuit deschis	Modul de defecțiune al condensatoarelor electrolitice hibride din aluminiu este mai sigur, cu un risc de sistem mai mic
Cost	Superior	Are avantaje semnificative	Condensatoarele electrolitice hibride din aluminiu pot optimiza considerabil costul total

Tabelul 2: Comparație între specificațiile tipice pentru celulele electrolitice cu tantal polimeric conductiv și celulele electrolitice cu aluminiu hibrid solid-lichid

Parametru cheie / Valoare a capacității	Condensator electrolitic din aluminiu YMIN TQD 35V47μF (7.3 * 4.3 * 1.5)	Condensator electrolitic hibrid solid din aluminiu NGY 35V100μF (5 * 11)
Tensiune de supratensiune	41V	41V
Tensiune de rezistență la vârf (tranzitorie)	47,3 V	55V
Tensiune de lucru suportată	35V	35V
Interval de toleranță a capacității	±20%	±10%
Valoare tipică a capacității	În jur de 42μF	În jur de 105 μF
Dimensiuni specifice	7,3x4,3x1,5 mm, Înălțimea condensatorului: 1,5 mm	φ5.0x11.5mm, Înălțime de montare a condensatorului: 5.0mm (Suportă montarea prin așezare, este necesar un design cu slot PCB)
Intervalul de temperatură de funcționare	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Durata de viață așteptată	>2000 ore la 105℃	>10000 ore la 105℃
	>100000 ore la 75℃	>80000 ore la 75℃
Limita inferioară a capacității la sfârșitul duratei de viață nominale	Peste 90% din valoarea inițială a capacității	Peste 85% din valoarea inițială a capacității
Variația capacității cu temperatura	Interval -5%~ +20% (-55℃~ +105℃)	Interval ±7% (-55℃~ +105℃)
Capacitate de rezistență la încărcare - descărcare	După 20.000 de cicluri de încărcare-descărcare, capacitatea rămâne peste 90% din valoarea inițială	După 20.000 de cicluri de încărcare-descărcare, capacitatea rămâne peste 90% din valoarea inițială
Comparație de costuri	100% (Valoare de referință)	Aproximativ 15% (costul materialelor + costul sistemului, reducere totală estimată de aproximativ 85%)

Comparație între soluțiile de condensatoare YMIN: perfect adaptabile la diferite nevoi ale aplicațiilor SSD

Tabelul 3: Recomandări pentru selectarea condensatoarelor YMIN pentru diferite SSD-uri

Scenarii de aplicații SSD	Soluție recomandată	Motivul principal	Referință de specificații tipice YMIN
SSD M.2 ultra-subțire (grosime de 5 mm)	Condensator electrolitic cu tantal polimeric conductiv	Singura soluție care poate oferi o capacitate mare la o înălțime milimetrică	TQD 35V 47μF (1,5 mm înălțime)
SSD pentru servere AI de înaltă performanță	Condensator electrolitic cu tantal polimeric conductiv	Durată lungă de viață, fiabilitate ridicată, în conformitate cu perioada de garanție a serverului	TQD 35V 47/68μF
SSD SATA standard/sensibil la cost	Condensator electrolitic din aluminiu cu putere hibridă polimerică	Cel mai bun raport cost-performanță, asigurând fiabilitate de bază și durată de viață	NGY 35V 100μF
SSD U.2 de mare capacitate - nivel Enterprise	Soluții duale disponibile	Performanță de top: Cost ridicat - performanță a condensatoarelor cu tantal; Condensatoare hibride din aluminiu	Personalizat în funcție de obiectivele de cost și performanță ale clientului

Secțiunea de întrebări și răspunsuri

Î: Cum să aleg între cele două tipuri de condensatoare?

R: Alegerea depinde de cerințele dumneavoastră principale.

Dacă designul dumneavoastră se confruntă cu constrângeri extreme de spațiu (cum ar fi un M.2 ultra-subțire) și necesită stabilitate de top la temperaturi ridicate și o durată lungă de viață, condensatoarele electrolitice cu tantal polimeric conductiv ymin sunt alegerea ideală.

Dacă designul dumneavoastră are un anumit spațiu de configurație și caută cel mai bun echilibru între fiabilitate și costul total al sistemului, favorizând în același timp un mod de defecțiune „în circuit deschis” mai sigur, condensatoarele electrolitice hibride din aluminiu polimeric Ymin reprezintă o soluție mai bună.

Concluzie

Alegeți ymin pentru a asigura stabilitatea și performanța sistemului dvs. de stocare pe serverul AI.

ymin oferă două linii principale de produse în domeniul condensatoarelor - condensatoare electrolitice cu tantal polimeric conductiv și condensatoare electrolitice hibride din aluminiu polimeric. Fie că este vorba de SSD-uri ultra-subțiri cu spațiu limitat sau SSD-uri de nivel enterprise care necesită capacitate mare și suport de putere mare, putem oferi consultanță profesională și fiabilă în selecția condensatoarelor, ajutând clienții să găsească cel mai bun echilibru între performanță, cost și fiabilitate. Pentru specificații detaliate, rapoarte de testare, tabele de selecție sau pentru a solicita mostre, vă rugăm să vizitați site-ul web ymin sau să contactați asistența noastră tehnică. Putem oferi asistență individuală în selecție pentru proiectul dumneavoastră specific.