Kako odabrati najprikladniji PLP kondenzator za AI serverske SSD diskove? Sveobuhvatna analiza provodljivih polimernih tantal elektrolitskih kondenzatora i hibridnih aluminijumskih elektrolitskih kondenzatora tipa čvrsto-tekućina

 

U AI serverima, SSD diskovi su ključna komponenta za pohranu i preuzimanje podataka, a njihove performanse direktno utiču na efikasnost obuke i zaključivanja. Sa široko rasprostranjenom primjenom PCIe 5.0/6.0 interfejsa, potrošnja energije SSD-a i trenutni zahtjevi za strujom su značajno porasli, što čini izbor kondenzatora za zaštitu od gubitka napajanja (PLP) ključnim za stabilnost sistema.

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

Zašto odabir kondenzatora direktno utiče na performanse i vijek trajanja SSD-a

Kada SSD doživi iznenadni nestanak struje, PLP kondenzator mora osloboditi svoju uskladištenu energiju u roku od nekoliko milisekundi kako bi se osiguralo sigurno pisanje podataka na NAND fleš memoriju. Ako je ESR kondenzatora previsok, doći će do velikog pada napona tokom pražnjenja, što potencijalno može dovesti do greške pri pisanju. Ako je kapacitet nedovoljan ili vrijednost kapaciteta značajno opadne na visokim temperaturama, ne može se obezbijediti dovoljno vrijeme zadržavanja. Nadalje, kod kompaktnih M.2 SSD-ova (npr. debljine 5 mm), visina kondenzatora je često ograničena na ispod 1,9 mm, a volumetrijska efikasnost (CV vrijednost) direktno određuje da li se može postići dovoljno skladištenja energije u ograničenom prostoru.

YMIN rješenja za kondenzatore

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

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

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

Ultra-tanak i visoke gustoće: TheTQD serijaMože biti visok samo 1,5 mm i imati 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 dugoročnim uvjetima visoke temperature i vlažnosti.

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

Dug 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, pogodno za stabilan rad pod dugotrajnim opterećenjima na visokim temperaturama.

Slika 1: Promjena LC struje tantalnog kondenzatora od 35V i 68μF tokom vremena

Slika 2: Promjena ESR-a tantalnog kondenzatora od 35V i 68μF tokom vremena

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

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

Za SSD-ove poslovnog razreda koji zahtijevaju velike kapacitete, ymin-ovi polimer hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori su idealan izbor zbog svoje vrhunske isplativosti. Nude izuzetno dug vijek trajanja od 10.000 sati na 105℃, održavajući nizak ESR i dobru stabilnost kapaciteta čak i u okruženjima sa značajnim temperaturnim varijacijama.

Dugotrajnost i izdržljivost: Omogućava preko 10.000 sati rada na 105℃, zadovoljavajući dugoročne operativne potrebe servera.

Prilagođeno sistemu: Režim kvara je "otvoreno kolo", što nudi veću sigurnosnu redundanciju za sisteme za pohranu podataka visoke vrijednosti u poređenju sa režimom kratkog spoja.

Prednost u cijeni: Značajna optimizacija troškova BOM-a uz postizanje sličnih performansi, što ga čini odličnim izborom za mainstream i SSD-ove velikog kapaciteta za preduzeća.

ymin provodljivi polimerni tantal u odnosu na hibridne aluminijumske elektrolitske kondenzatore čvrstog i tekućeg stanja

Kako bi se riješili gore navedeni izazovi, ymin nudi dva glavna rješenja za PLP kondenzatore. Slijedi strukturirano poređenje zasnovano na izmjerenim podacima:

Tabela 1: Karakteristike proizvoda: Kondenzator od provodnog polimera tantala i hibridnog aluminijumskog elektrolitičkog kondenzatora u čvrstom i tečnom stanju

Karakteristična dimenzija	Provodni polimerni tantal elektrolitički kondenzator	Polimerni hibridni energetski aluminijski elektrolitički kondenzator	Vrijednost dizajna SSD-a
Efikasnost volumena (CV vrijednost)	Izuzetno 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 i do 1,5 mm	Mali promjer, površinski montiran s visinom od oko 3,55 mm	Tantal kondenzatori ne zahtijevaju utore za PCB; aluminijski elektrolitski kondenzatori zahtijevaju dizajn s utorima za PCB.
Ekvivalentni serijski otpor (ESR)	Nisko	Izuzetno nisko	Hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori imaju bolji trenutni kapacitet pražnjenja i odziv.
Vijek trajanja	Izuzetno dugo (potpuno čvrsto stanje)	Dugi (hibridni sistem tečnosti i čvrstog stanja)	Oba ispunjavaju zahtjeve za dugi vijek trajanja, a teoretski vijek trajanja tantal kondenzatora je bolji.
Temperaturne karakteristike	Odlično, vrijednost kapacitivnosti/ESR se malo mijenja s temperaturom	Dobro, vrijednost kapacitivnosti/ESR se malo mijenja s temperaturom	Oba stabilno funkcionišu u okruženjima sa visokim temperaturama
Način kvara	Kratki spoj (potreban je dizajn zaštite strujnog kola)	Otvoreni krug	Način kvara hibridnih aluminijskih elektrolitskih kondenzatora je sigurniji, s manjim rizikom za sistem.
Cijena	Viši	Ima značajne prednosti	Hibridni aluminijski elektrolitički kondenzatori mogu značajno optimizirati ukupne troškove

Tabela 2: Poređenje tipičnih specifikacija za elektrolitičke ćelije od provodnog polimera tantala i hibridnih aluminijumskih elektrolitičkih ćelija čvrsto-tekućeg tipa

Ključni parametar / Vrijednost mogućnosti	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	φ5.0x11.5mm, Visina polaganja kondenzatora: 5.0mm (Podržava polaganje, potreban je dizajn slota za PCB)
Raspon radne temperature	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Očekivani životni vijek	>2000 sati na 105℃	>10000 sati na 105℃
	>100000 sati na 75℃	>80000 sati na 75℃
Donja granica kapaciteta na kraju nazivnog vijeka trajanja	Iznad 90% početne vrijednosti kapacitivnosti	Iznad 85% početne vrijednosti kapacitivnosti
Varijacija kapaciteta s temperaturom	Raspon od -5% do +20% (-55℃ do +105℃)	±7% raspona (-55℃~ +105℃)
Sposobnost izdržavanja 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.
Poređenje troškova	100% (referentni pokazatelj)	Oko 15% (Troškovi materijala + troškovi sistema, očekivano ukupno smanjenje od oko 85%)

Poređenje YMIN kondenzatorskih rješenja: Savršeno prilagodljivo različitim potrebama SSD aplikacija

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

Scenariji primjene SSD-a	Preporučeno rješenje	Osnovni razlog	YMIN Tipična specifikacija reference
Ultra tanki M.2 SSD (debljine 5 mm)	Provodni polimerni tantal elektrolitički kondenzator	Jedino rješenje koje može osigurati visoku kapacitivnost na milimetarskoj visini	TQD 35V 47μF (1,5 mm visine)
Visokoperformansni AI server SSD	Provodni polimerni tantal elektrolitički kondenzator	Dug vijek trajanja, visoka pouzdanost, odgovara garantnom roku servera	TQD 35V 47/68μF
SATA SSD diskovi osjetljivi na cijenu/mainstream	Polimerni hibridni energetski aluminijski elektrolitički kondenzator	Najbolji odnos cijene i performansi, osigurava osnovnu pouzdanost i vijek trajanja	NGY 35V 100μF
SSD velikog kapaciteta, U.2 nivoa za preduzeća	Dostupna dvostruka rješenja	Vrhunske performanse: Visoka cijena - performanse tantal kondenzatora; Hibridni aluminijski kondenzatori	Prilagođeno prema troškovima i ciljevima kupaca

Odjeljak za pitanja i odgovore

P: Kako odabrati između dvije vrste kondenzatora?

A: Izbor zavisi od vaših osnovnih zahtjeva.

Ako se vaš dizajn suočava s ekstremnim prostornim ograničenjima (kao što je ultra tanki M.2) i zahtijeva vrhunsku stabilnost na visokim temperaturama i dug vijek trajanja, ymin provodljivi polimerni tantal elektrolitički kondenzatori su vaš idealan izbor.

Ako vaš dizajn ima određeni prostor za raspored i traži najbolju ravnotežu između pouzdanosti i ukupnih troškova sistema, a istovremeno favorizuje sigurniji režim kvara "otvorenog kola", Ymin polimer hibridni aluminijumski elektrolitički kondenzatori su bolje rješenje.

Zaključak

Odaberite ymin kako biste osigurali stabilnost i performanse vašeg AI serverskog sistema za pohranu podataka.

ymin nudi dvije osnovne linije proizvoda u oblasti kondenzatora - provodljive polimerne tantal elektrolitičke kondenzatore i polimerne hibridne aluminijumske elektrolitičke kondenzatore. Bilo da se radi o ultra tankim SSD-ovima ograničenog prostora ili SSD-ovima poslovnog razreda koji zahtijevaju veliki kapacitet i podršku velike snage, možemo pružiti profesionalne i pouzdane savjete o odabiru kondenzatora, pomažući kupcima da pronađu najbolju ravnotežu između performansi, cijene i pouzdanosti. Za detaljne specifikacije, izvještaje o ispitivanju, tabele za odabir ili da biste zatražili uzorke, posjetite ymin web stranicu ili kontaktirajte našu tehničku podršku. Možemo pružiti individualnu podršku pri odabiru za vaš specifični projekat.