Նոր սերնդի էներգիայի կիսահաղորդիչների կիրառումը AI տվյալների կենտրոնի էլեկտրամատակարարման մեջ և էլեկտրոնային բաղադրիչների մարտահրավերները

AI Data Center Server Power Supplies-ի ակնարկ

Քանի որ արհեստական ​​ինտելեկտի (AI) տեխնոլոգիան արագորեն զարգանում է, AI տվյալների կենտրոնները դառնում են համաշխարհային հաշվողական հզորության հիմնական ենթակառուցվածքը: Տվյալների այս կենտրոնները պետք է կառավարեն հսկայական քանակությամբ տվյալներ և բարդ արհեստական ​​ինտելեկտի մոդելներ, ինչը չափազանց մեծ պահանջներ է դնում էներգահամակարգերի վրա: AI տվյալների կենտրոնի սերվերի սնուցման աղբյուրները ոչ միայն պետք է ապահովեն կայուն և հուսալի էներգիա, այլև պետք է լինեն բարձր արդյունավետ, էներգախնայող և կոմպակտ՝ բավարարելու AI աշխատանքային ծանրաբեռնվածության եզակի պահանջները:

1. Բարձր արդյունավետության և էներգախնայողության պահանջներ
AI տվյալների կենտրոնի սերվերները կատարում են բազմաթիվ զուգահեռ հաշվարկային առաջադրանքներ, ինչը հանգեցնում է էներգիայի հսկայական պահանջների: Գործառնական ծախսերը և ածխածնի հետքերը նվազեցնելու համար էներգահամակարգերը պետք է բարձր արդյունավետություն ունենան: Էլեկտրաէներգիայի կառավարման առաջադեմ տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են դինամիկ լարման կարգավորումը և ակտիվ հզորության գործոնի շտկումը (PFC), օգտագործվում են էներգիայի օգտագործումը առավելագույնի հասցնելու համար:

2. Կայունություն և հուսալիություն
AI հավելվածների համար էլեկտրամատակարարման ցանկացած անկայունություն կամ ընդհատում կարող է հանգեցնել տվյալների կորստի կամ հաշվողական սխալների: Հետևաբար, AI տվյալների կենտրոնի սերվերի էներգիայի համակարգերը նախագծված են բազմամակարդակ ավելորդության և անսարքությունների վերականգնման մեխանիզմներով՝ ապահովելու շարունակական էներգիայի մատակարարումը բոլոր հանգամանքներում:

3. Մոդուլյարություն և մասշտաբայնություն
AI տվյալների կենտրոնները հաճախ ունեն շատ դինամիկ հաշվողական կարիքներ, և էներգահամակարգերը պետք է կարողանան ճկուն մասշտաբներ կատարել՝ բավարարելու այդ պահանջները: Մոդուլային էներգիայի նախագծերը տվյալների կենտրոններին թույլ են տալիս իրական ժամանակում կարգավորել էներգիայի հզորությունը՝ օպտիմալացնելով նախնական ներդրումները և անհրաժեշտության դեպքում արագ արդիականացնելը:

4. Վերականգնվող էներգիայի ինտեգրում
Կայունության ձգտմամբ՝ ավելի շատ AI տվյալների կենտրոններ ինտեգրում են վերականգնվող էներգիայի աղբյուրները, ինչպիսիք են արևային և քամու էներգիան: Սա պահանջում է, որ էներգահամակարգերը խելամտորեն անցում կատարեն էներգիայի տարբեր աղբյուրների միջև և պահպանեն կայուն աշխատանքը տարբեր մուտքերի ներքո:

AI տվյալների կենտրոնի սերվերի սնուցման աղբյուրներ և հաջորդ սերնդի էներգիայի կիսահաղորդիչներ

AI տվյալների կենտրոնի սերվերի սնուցման աղբյուրների նախագծման մեջ վճռորոշ դեր են խաղում գալիումի նիտրիդը (GaN) և սիլիցիումի կարբիդը (SiC), որոնք ներկայացնում են էլեկտրաէներգիայի կիսահաղորդիչների հաջորդ սերունդը:

- Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման արագություն և արդյունավետություն.Էլեկտրաէներգիայի համակարգերը, որոնք օգտագործում են GaN և SiC սարքեր, հասնում են էներգիայի փոխակերպման արագության երեք անգամ ավելի արագ, քան ավանդական սիլիցիումի վրա հիմնված սնուցման աղբյուրները: Այս փոխակերպման արագությունը հանգեցնում է ավելի քիչ էներգիայի կորստի՝ զգալիորեն բարձրացնելով էներգահամակարգի ընդհանուր արդյունավետությունը:

- Չափի և արդյունավետության օպտիմիզացում.Համեմատած ավանդական սիլիցիումի վրա հիմնված սնուցման աղբյուրների, GaN և SiC սնուցման աղբյուրները կիսով չափ են: Այս կոմպակտ դիզայնը ոչ միայն խնայում է տարածությունը, այլև մեծացնում է էներգիայի խտությունը՝ թույլ տալով AI տվյալների կենտրոններին ավելի շատ հաշվողական հզորություն տեղավորել սահմանափակ տարածքում:

- Բարձր հաճախականության և բարձր ջերմաստիճանի հավելվածներ.GaN և SiC սարքերը կարող են կայուն աշխատել բարձր հաճախականության և բարձր ջերմաստիճանի միջավայրերում՝ զգալիորեն նվազեցնելով հովացման պահանջները՝ միաժամանակ ապահովելով հուսալիությունը բարձր լարվածության պայմաններում: Սա հատկապես կարևոր է AI տվյալների կենտրոնների համար, որոնք պահանջում են երկարաժամկետ, բարձր ինտենսիվ աշխատանք:

Էլեկտրոնային բաղադրիչների հարմարվողականություն և մարտահրավերներ

Քանի որ GaN և SiC տեխնոլոգիաները դառնում են ավելի լայնորեն կիրառվող AI տվյալների կենտրոնի սերվերի սնուցման սարքերում, էլեկտրոնային բաղադրիչները պետք է արագ հարմարվեն այս փոփոխություններին:

- Բարձր հաճախականության աջակցություն.Քանի որ GaN և SiC սարքերն աշխատում են ավելի բարձր հաճախականություններով, էլեկտրոնային բաղադրիչները, հատկապես ինդուկտորները և կոնդենսատորները, պետք է ցուցադրեն գերազանց բարձր հաճախականություն՝ ապահովելու էներգահամակարգի կայունությունն ու արդյունավետությունը:

- Ցածր ESR կոնդենսատորներ. ԿոնդենսատորներԷներգահամակարգերում անհրաժեշտ է ունենալ ցածր համարժեք շարքի դիմադրություն (ESR)՝ բարձր հաճախականություններում էներգիայի կորուստը նվազագույնի հասցնելու համար: Շնորհիվ իրենց ակնառու ցածր ESR բնութագրերի, snap-in կոնդենսատորները իդեալական են այս հավելվածի համար:

- Բարձր ջերմաստիճանի հանդուրժողականություն.Բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում էլեկտրաէներգիայի կիսահաղորդիչների լայնածավալ կիրառմամբ էլեկտրոնային բաղադրիչները պետք է կարողանան երկար ժամանակ կայուն աշխատել նման պայմաններում: Սա ավելի մեծ պահանջներ է դնում օգտագործվող նյութերի և բաղադրիչների փաթեթավորման վրա:

- Կոմպակտ դիզայն և հզորության բարձր խտություն.Բաղադրիչները պետք է ապահովեն ավելի մեծ հզորության խտություն սահմանափակ տարածության մեջ՝ պահպանելով լավ ջերմային կատարումը: Սա զգալի մարտահրավերներ է ներկայացնում բաղադրիչներ արտադրողների համար, բայց նաև հնարավորություն է տալիս նորարարության համար:

Եզրակացություն

AI տվյալների կենտրոնի սերվերի սնուցման աղբյուրները ենթարկվում են փոխակերպման՝ պայմանավորված գալիումի նիտրիդով և սիլիցիումի կարբիդի ուժային կիսահաղորդիչներով: Ավելի արդյունավետ և կոմպակտ էլեկտրամատակարարման պահանջարկը բավարարելու համար,էլեկտրոնային բաղադրիչներպետք է առաջարկի ավելի բարձր հաճախականության աջակցություն, ավելի լավ ջերմային կառավարում և էներգիայի ցածր կորուստ: Քանի որ AI տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, այս ոլորտը արագորեն կզարգանա՝ ավելի շատ հնարավորություններ և մարտահրավերներ առաջացնելով բաղադրիչներ արտադրողների և էներգահամակարգերի նախագծողների համար:


Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 23-2024