A mesterséges intelligencia (AI) gyors fejlődése exponenciális növekedést eredményez az AI szerver piacon. Az IDC és az Inspur Information 2025-ös Kíről készült AI-számítási teljesítményfejlesztési értékelése szerint a globális AI-szerverpiac 2024-ben 125,1 milliárd USD-re nőtt, és 2025-re 158,7 milliárd USD-re nő.
1. Kulcsinduktor-követelmények AI-szerverekben
Az AI-szerverek lényegesen nagyobb teljesítményt, teljesítménysűrűséget és energiahatsékonyságot követelnek meg a hagyományos szerverekhez képest, amelyek közvetlenül befolyásolják az induktorok specifikációit.
Először is, az AI-szerverek nagy teljesítményű GPU-kat vagy kifejezetten AI-gyorsítókat használnak, amelyek nagy áram mellett működnek, ezért olyan tekercsek szükségesek, amelyek magas telítési áramértékkel rendelkeznek. A megfelelő telítési áram hiánya túlmelegedéshez, működési hibához vagy végleges károsodáshoz vezethet, amely veszélyezteti a rendszer integritását.
Másodszor, a korlátozott adatközponti helyet maximálisan kihasználva az AI-szerverek kompakt méretű tekercseket és alacsony egyenáramú ellenállást (DCR) igényelnek a hőveszteség csökkentése és az energiahatékonyság növelése érdekében.
Harmadszor, a magas átalakítási hatásfok alapvető fontosságú az üzemeltetési energia költségek csökkentéséhez. Ezért a tekercseknek kiváló nagyfrekvenciás teljesítményt kell nyújtaniuk, hogy összehangolhatók legyenek a modern, nagyfrekvenciás DC-DC átalakítókkal.
Végül tartósan magas terhelés alatt az AI-szerverekben használt tekercsek esetében a termikus stabilitás és a hosszú távú megbízhatóság elengedhetetlen.
2. Alkalmazások az AI-szerverekben használt tekercsek
Az induktorok több AI-szerver belépő moduljának alapvető részét képezik, és számos fontos funkciót látnak el, mint például energiatárolás, szűrés, zajcsökkentés és feszültségszabályozás.
2.1 Energiaellátás-kezelés (DC-DC átalakítók, VR áramkörök)
A kritikus komponensek, mint például a GPU-k, CPU-k és AI gyorsítók, rendkívül stabil és hatékony energiaellátást igényelnek. A nagy teljesítményű DC-DC átalakítók induktorokat használnak a feszültségstabilitás fenntartására.
A buck átalakítókban a tipikus induktivitásértékek 0,1–0,68 μH tartományban vannak, körülbelül 60 A áram mellett működnek, 60–120 A közötti telítődési áram mellett, és 12 mm alatti házban. Ezek az alkatrészek csökkentik a feszültségingadozásokat és biztosítják a megbízható szerverműködést.
2.2 Jelfilterezés és zajcsökkentés
A közös módusú fojtók, ferritgyűrűk és differenciális induktorok csökkentik a magas frekvenciájú zajt az AC-DC átalakításban és jellépcsőkön, javítva a jelminőséget és az EMI-teljesítményt.
3. Kritikus tényezők az induktor kiválasztásánál
A megfelelő indukciós tekercsek kiválasztása elengedhetetlen az AI-szerverek teljesítménytervezésének optimális hatékonyságához, hőelvezetéséhez és megbízhatóságához.
3.1 Induktivitás értéke
Meghatározza az energiatároló kapacitást és a feszültség-ingadozás csökkentését. Alacsony induktivitás (gyakran 1 μH alatti) jellemző a nagy áramú, magas frekvenciájú POL (Point-of-Load) konverterekre.
3.2 Telítési áram
Az indukciós tekercseknek el kell kerülniük a mag telítődését a nagy GPU/CPU-terhelési áramok alatt. Magas telítési fluxussűrűségű és hőállóságú anyagok (például ferrit vagy ötvözetporok) használata elengedhetetlen.
3.3 Egyenáramú ellenállás (DCR)
Az alacsony DCR csökkenti a vezetési veszteségeket, ami kritikus az energiahatsékos működéshez. A megöntött indukciós tekercsek gyakran a legalacsonyabb DCR és a magas teljesítménysűrűség optimális kombinációját kínálják.
3.4 Üzemeltetési frekvencia
A magas frekvenciájú DC-DC konverterek olyan indukciós tekercseket igényelnek, amelyek alacsony magveszteséggel és optimalizált tekercselési technikákkal rendelkeznek, hogy a kapcsolási veszteségek alatt is fenntartsák a hatékonyságot.
4. Ajánlott indukciós tekercs típusok AI-szerverekhez
4.1 Nagyáramú tápegység induktorok
A CPU-k/GPU-k számára történő energiaellátásra tervezve, ezek magas telítődési áramot, alacsony hőmérséklet-emelkedést és stabil teljesítményt nyújtanak folyamatosan magas terhelés alatt.
4.2 Öntött induktorok
A beöntött kivitel csökkenti az EMI-t és javítja a megbízhatóságot, magas teljesítménysűrűséget és kiváló zajcsökkentést biztosít.
4.3 TLVR induktorok
A Transzformátoros induktor feszültségszabályozók javítják az átmeneti választ, csökkentik a kimeneti kapacitást és növelik a hatékonyságot alacsony feszültségű, nagy áramú alkalmazásokban.
5. A következő generációs AI-szerverek lehetővé tétele haladó mágneses megoldásokkal
Az induktorok alapvető szerepet játszanak az AI-szerverek energiaellátásának integritásában és a jelminőségben. A növekvő igényeknek megfelelően az energia-sűrűség és a hatékonyság terén a nagy teljesítményű mágneses komponensek elengedhetetlenek.
Mint vezető mágneses megoldásokat kínáló szolgáltató, Codaca széles induktorsorozatot kínál AI-szerverekhez, beleértve:
◾ TCAB sorozat : közös módusú fojtók aC-DC tápegységekhez;
◾ CSBA /CSBX sorozat : kompakt, magas telítődési, nagyáramú tekercsek;
◾ CSAB /CSEB /CSEC /CSHB /CSHN sorozat: alacsony veszteségű, formázott tekercsek;
◾ CSFED sorozat: TLVR-tekercsek gyorsválaszú feszültségszabályozáshoz.
A tekercsek kulcsparamétereinek megértésével és a megfelelő alkalmazási stratégiák használatával a mérnökök jelentősen fokozhatják az AI-alapú rendszerek teljesítményét és energiakatlanosságát.