Kako odabrati najprikladniji PLP kondenzator za SSD-ove AI servera? Sveobuhvatna analiza vodljivih polimernih tantal elektrolitskih kondenzatora i hibridnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora tipa čvrsto-tekućina

 

U AI poslužiteljima, SSD-ovi su ključna komponenta za pohranu i dohvaćanje podataka, a njihove performanse izravno utječu na učinkovitost učenja i zaključivanja. S široko rasprostranjenom primjenom PCIe 5.0/6.0 sučelja, potrošnja energije SSD-a i zahtjevi za trenutnom strujom značajno su se povećali, što odabir kondenzatora za zaštitu od gubitka napajanja (PLP) čini ključnim za stabilnost sustava.

Posebno u uvjetima visoke temperature, velikog opterećenja i neprekidnog rada 24/7, kondenzatori moraju istovremeno ispunjavati više zahtjeva, uključujući niski ESR, visoku gustoću kapacitivnosti, dugi vijek trajanja i stabilnost na visokim temperaturama. U suprotnom može doći do gubitka podataka, oštećenja firmvera ili pada sustava.

Zašto odabir kondenzatora izravno utječe na performanse i vijek trajanja SSD-a

Kada SSD doživi iznenadni nestanak struje, PLP kondenzator mora osloboditi pohranjenu energiju unutar milisekundi kako bi se osiguralo sigurno pisanje podataka na NAND flash memoriju. Ako je ESR kondenzatora previsok, doći će do velikog pada napona tijekom pražnjenja, što potencijalno može dovesti do kvara pri pisanju. Ako je kapacitet nedovoljan ili vrijednost kapaciteta značajno opadne na visokim temperaturama, ne može osigurati dovoljno vrijeme zadržavanja. Nadalje, u kompaktnim M.2 SSD-ovima (npr. debljine 5 mm), visina kondenzatora često je ograničena na ispod 1,9 mm, a volumetrijska učinkovitost (CV vrijednost) izravno određuje može li se postići dovoljna pohrana energije unutar ograničenog prostora.

YMIN rješenja za kondenzatore

Probijanje uskih grla u pohrani kako bi se zadovoljile potrebe ere umjetne inteligencije

Rješenje A: Elektrolitički kondenzatori od vodljivog polimera i tantala – mjerilo za vrhunske svemirske performanse

YMIN-ovi TQD serija vodljivih polimernih tantal elektrolitičkih kondenzatora, sa svojim ultra tankim dizajnom (1,5 mm), savršeno su prikladni za ultra tanke M.2 SSD-ove, rješavajući problem ograničenja prostora. Visoka CV vrijednost (1,0 μF/mm³) i stabilnost tantal kondenzatora na visokim temperaturama osiguravaju da čak i u vrlo malom volumenu mogu osigurati dovoljnu energiju za zaštitu od isključenja napajanja za SSD, osiguravajući njegov stabilan rad dulje vrijeme u okruženjima s visokim temperaturama i velikim opterećenjem.

Ultra tanki i visoke gustoće:TQD serijamože biti visok samo 1,5 mm i ima CV vrijednost do 1,0 μF/mm³, što ga čini idealnim izborom za ultra tanke M.2 SSD-ove.

Robusno i izdržljivo: Nova, potpuno čvrsta struktura pune veličine s vijekom trajanja većim od 100 000 sati na 75 °C, koja prolazi rigorozno dvostruko testiranje na 85 °C, održavajući stabilnost u dugotrajnim uvjetima visoke temperature i vlažnosti.

Stabilne performanse: Podaci s grafikona pokazuju minimalne promjene kapacitivnosti (C) i ekvivalentnog serijskog otpora (ESR) s vremenom i temperaturom, pružajući kontinuiranu i pouzdanu zaštitu.

Dugi vijek trajanja i visoka otpornost na vremenske uvjete: Potpuno čvrsta struktura s očekivanim vijekom trajanja većim od 100 000 sati na 75 °C. Višestruke mjere zaštite od vlage osiguravaju da proizvod prolazi dvostruko ispitivanje konstantne temperature i vlažnosti od 85 °C, što je pogodno za stabilan rad pod dugotrajnim opterećenjima na visokim temperaturama.

Slika 1: Promjena LC-a tantalskog kondenzatora od 35 V i 68 μF tijekom vremena

Slika 2: Promjena ESR-a tantalskog kondenzatora od 35 V i 68 μF tijekom vremena

Slika 3: Promjena ΔC/Co tijekom vremena za tantalski kondenzator od 35 V i 68 μF

Opcija B: Polimerni hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori – vrhunski izbor za visoku pouzdanost i isplativost

Za SSD-ove poslovne klase koji zahtijevaju velike kapacitete, yminovi polimer hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori idealan su izbor zbog svoje vrhunske isplativosti. Nude iznimno dug vijek trajanja od 10 000 sati na 105 ℃, održavajući niski ESR i dobru stabilnost kapaciteta čak i u okruženjima sa značajnim temperaturnim varijacijama.

Dugotrajnost i izdržljivost: Omogućuje više od 10 000 sati rada na 105 ℃, zadovoljavajući dugoročne operativne potrebe servera.

Prilagođeno sustavu: Način kvara je "otvoreni krug", što nudi veću sigurnosnu redundanciju za sustave za pohranu visokovrijednih podataka u usporedbi s načinom kratkog spoja.

Prednost u cijeni: Značajno optimizira troškove BOM-a uz postizanje sličnih performansi, što ga čini izvrsnim izborom za mainstream i SSD-ove velikog kapaciteta za tvrtke.

ymin vodljivi polimerni tantal u odnosu na hibridne aluminijske elektrolitske kondenzatore čvrsto-tekućine

Kako bi se riješili gore navedeni izazovi, ymin nudi dva glavna rješenja za PLP kondenzatore. Slijedi strukturirana usporedba temeljena na izmjerenim podacima:

Tablica 1: Karakteristike proizvoda: vodljivi polimerni tantal i hibridni aluminijski elektrolitski kondenzator u čvrsto-tekućem stanju

Karakteristična dimenzija	Vodljivi polimerni tantal elektrolitički kondenzator	Polimerni hibridni energetski aluminijski elektrolitički kondenzator	Vrijednost dizajna SSD-a
Učinkovitost volumena (CV vrijednost)	Iznimno visoko (1,0 μF/mm³)	Visoko (0,46 μF/mm³)	Tantalski kondenzatori su prvi izbor za ultrakompaktni dizajn
Visina proizvoda	Ultra tanka, može biti debljine samo 1,5 mm	Mali promjer, površinski montiran s visinom od oko 3,55 mm	Tantalski kondenzatori ne zahtijevaju utore za PCB; aluminijski elektrolitski kondenzatori zahtijevaju dizajn s utorima za PCB
Ekvivalentni serijski otpor (ESR)	Nisko	Iznimno nisko	Hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori imaju bolji trenutni kapacitet pražnjenja i odziv
Vijek trajanja	Izuzetno dugo (potpuno čvrsto stanje)	Dugi (hibridni sustav tekućine i krutine)	Oba zadovoljavaju zahtjeve za dugi vijek trajanja, a teoretski vijek trajanja tantalnih kondenzatora je bolji
Temperaturne karakteristike	Izvrsno, vrijednost kapacitivnosti/ESR se malo mijenja s temperaturom	Dobro, vrijednost kapacitivnosti/ESR se malo mijenja s temperaturom	Oba stabilno funkcioniraju u okruženjima s visokim temperaturama
Način kvara	Kratki spoj (potreban je dizajn zaštite strujnog kruga)	Otvoreni strujni krug	Način kvara hibridnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora je sigurniji, s manjim rizikom za sustav.
Trošak	Viši	Ima značajne prednosti	Hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori mogu uvelike optimizirati ukupne troškove

Tablica 2: Usporedba tipičnih specifikacija za elektrolitičke ćelije od vodljivog polimera tantala i hibridnih aluminijskih elektrolitičkih ćelija čvrsto-tekućeg tipa

Ključni parametar / Vrijednost sposobnosti	YMIN aluminijski elektrolitski kondenzator TQD 35V47μF (7,3 * 4,3 * 1,5)	Čvrsti hibridni aluminijski elektrolitički kondenzator NGY 35V100μF (5 * 11)
Prenapon	41V	41V
Vršni napon otpornosti (tranzijentni)	47,3 V	55V
Podržani radni napon	35V	35V
Raspon tolerancije kapacitivnosti	±20%	±10%
Tipična vrijednost kapacitivnosti	Oko 42μF	Oko 105μF
Specifične dimenzije	7,3x4,3x1,5 mm, Visina kondenzatora: 1,5 mm	φ5,0 x 11,5 mm, Visina polaganja kondenzatora: 5,0 mm (Podržava polaganje, potreban je dizajn utora za PCB)
Raspon radne temperature	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Očekivani životni vijek	>2000 sati pri 105℃	>10000 sati pri 105℃
	>100000 sati pri 75℃	>80000 sati pri 75℃
Donja granica kapaciteta na kraju nazivnog vijeka trajanja	Iznad 90% početne vrijednosti kapaciteta	Iznad 85% početne vrijednosti kapaciteta
Promjena kapaciteta s temperaturom	Raspon od -5% do +20% (-55℃ do +105℃)	Raspon ±7% (-55℃~ +105℃)
Sposobnost podnošenja punjenja i pražnjenja	Nakon 20 000 ciklusa punjenja i pražnjenja, kapacitet ostaje iznad 90% početne vrijednosti	Nakon 20 000 ciklusa punjenja i pražnjenja, kapacitet ostaje iznad 90% početne vrijednosti
Usporedba troškova	100% (referentna vrijednost)	Oko 15% (Trošak materijala + trošak sustava, očekivano ukupno smanjenje od oko 85%)

Usporedba YMIN kondenzatorskih rješenja: Savršeno prilagodljivo različitim potrebama SSD aplikacija

Tablica 3: Preporuke za odabir YMIN kondenzatora za različite SSD-ove

Scenariji primjene SSD-a	Preporučeno rješenje	Glavni razlog	YMIN Tipična specifikacija reference
Ultra tanki M.2 SSD (debljine 5 mm)	Vodljivi polimerni tantal elektrolitički kondenzator	Jedino rješenje koje može osigurati visoku kapacitivnost na milimetarskoj visini	TQD 35V 47μF (1,5 mm visine)
Visokoučinkoviti AI serverski SSD	Vodljivi polimerni tantal elektrolitički kondenzator	Dugi vijek trajanja, visoka pouzdanost, odgovara jamstvenom roku servera	TQD 35V 47/68μF
SATA SSD s osjetljivim na cijenu/mainstream uslugom	Polimerni hibridni energetski aluminijski elektrolitički kondenzator	Najbolji omjer cijene i performansi, osigurava osnovnu pouzdanost i vijek trajanja	NGY 35V 100μF
SSD velikog kapaciteta U.2 razine za poduzeća	Dostupna dvostruka rješenja	Vrhunske performanse: Visoka cijena - performanse tantalskih kondenzatora; Hibridni aluminijski kondenzatori	Prilagođeno prema troškovima i ciljevima učinka kupca

Odjeljak s pitanjima i odgovorima

P: Kako odabrati između dvije vrste kondenzatora?

O: Izbor ovisi o vašim temeljnim zahtjevima.

Ako se vaš dizajn suočava s ekstremnim prostornim ograničenjima (poput ultra tankog M.2) i zahtijeva vrhunsku stabilnost na visokim temperaturama i dugi vijek trajanja, ymin vodljivi polimerni tantal elektrolitički kondenzatori su vaš idealan izbor.

Ako vaš dizajn ima malo prostora za raspored i traži najbolju ravnotežu između pouzdanosti i ukupnih troškova sustava, a istovremeno favorizira sigurniji način kvara "otvorenog kruga", Ymin polimerni hibridni aluminijski elektrolitski kondenzatori su bolje rješenje.

Zaključak

Odaberite ymin kako biste osigurali stabilnost i performanse vašeg sustava za pohranu AI servera.

ymin nudi dvije osnovne linije proizvoda u području kondenzatora - elektrolitičke kondenzatore od vodljivog polimera tantala i hibridne aluminijske elektrolitičke kondenzatore od polimera. Bilo da se radi o ultra tankim SSD-ovima s ograničenim prostorom ili SSD-ovima poslovne klase koji zahtijevaju veliki kapacitet i veliku snagu, možemo pružiti profesionalne i pouzdane savjete o odabiru kondenzatora, pomažući kupcima da pronađu najbolju ravnotežu između performansi, cijene i pouzdanosti. Za detaljne specifikacije, izvješća o ispitivanju, tablice odabira ili za narudžbu uzoraka posjetite ymin web stranicu ili kontaktirajte našu tehničku podršku. Možemo pružiti individualnu podršku pri odabiru za vaš specifični projekt.