EN
Жылдам сілтемелер
Жасанды интеллект пен үлкен деректер технологияларының тез дамуына байланысты жасанды интеллект серверлері бұлттық есептеу, терең үйрену, автономды жүріс және ақылды роботтар салаларындағы есептеу-интенсивті құрылғылар ретінде маңызды міндеттерді атқарады. Жасанды интеллект серверлерінің өнімділігі мен тұрақтылығы негізінен олардың қуат жүйелерінің дизайнына байланысты. Есептеу қуатының талаптары үнемі өсуіне байланысты дәстүрлі қуат архитектуралары тиімді және тұрақты электрмен жабдықтаудың тиімді қажеттіліктерін қанағаттандыруда біртіндеп қиындықтарға тап болуда, бұл 48 В таратылған электрмен жабдықтау, көп фазалық buck-түрлендіру және сандық басқару сияқты алдыңғы қатарлы қуат архитектураларының негізгі шешім ретінде біртіндеп пайда болуына әкелді.
1- Жасанды интеллект серверлерінің негізгі қуат архитектуралары
1.1 Орталықтандырылған қуат архитектурасы
Дәстүрлі орталықтандырылған қуат көздері бір қуат көзін (PSU) пайдаланып, айнымалы токты 12 В тұрақты токқа түрлендіреді, содан кейін ол аналық плата арқылы әртүрлі жүктемелерге таратылады. Олардың құрылымы жетілген, құны төмен және біркелкі басқару оңай. Дегенмен, AI серверлерінің есептеу қуаты арта түскен сайын олардың кемшіліктері байқалады: 12 В токтың ұзақ жолы өткізу шығынының (I²R) қатты өсуіне әкеледі; кернеуді реттеу жолағы шектеулі, динамикалық жауап жылдамдығына әсер етеді; CPU/GRAPHICS процессорларының наносекунд деңгейіндегі күрт жүктеме өзгерістеріне бейімделу қиын; жүйенің резервтелуі нашар, жеке қуат модулінің істен шығуы жүйенің тұтасында құлатуы мүмкін, сенімділігі төмен.
1.2 Таратылған қуат схемасы (DPA)
Үлкен AI серверлер үшін таратылған қуат архитектурасы негізгі таңдау болып табылады. Оның негізі 48 В орташа желілік қорекпен қамтамасыз ету жүйесін қолдануға негізделген. Қорек көздері 48 В тұрақты ток шығарады және жоғары берілетін кернеу мен төменгі берілетін ток сипаттамаларын пайдалана отырып, тарату жолдарындағы энергия шығынын айтарлықтай төмендетеді. CPU және GPU сияқты негізгі жүктемелерге жақын жерде жүктеме бойынша түйіндердің (POL) түрлендіргіштері орнатылып, 48 В-ты тікелей төменгі кернеуге (мысалы, 0,8 В - 1,8 В) түрлендіреді, осылайша жергілікті және дәл қуаттандыруды қамтамасыз етеді, бұл өте қысқа уақыт ішінде реакция жылдамдығын және кернеуді реттеу дәлдігін едәуір арттырады.
48 В Таратылған қуат архитектурасы (Суреттің бұлағы: Интернет)
1.3 Көп фазалық buck түрлендіру архитектурасы
Бұл POL шешімін өте жоғары қуатты жүктемелерді (мысалы, CPU/GPU) қамтамасыз ету үшін нақты іске асыру тәсілі. Бір процессорға қуат беру үшін бірнеше параллель синхрондық бункерлік схемаларды кезектестіріп пайдалану арқылы оның артықшылықтарына фаза бойынша токты бөлгеннен кейінгі ток кернеуі мен жылу шығынын азайту; көпфазалы кезектесу режимі арқылы шығыс тогының тербелісін тиімді түрде тегістеу, декуплирлеу конденсаторларына тәуелділікті азайту; процессордың қуаттылығына қарай фазалар санын динамикалық түрде қосу/өшіру арқылы жеңіл жүктемедегі тиімділікті оптимизациялау жатады.
1.4 Сандық қуатты басқару архитектурасы
Кейбір аналогтық схемаларды сандық сигналдарды өңдеу процессорлары (DSP) немесе микроконтроллерлер (MCU) арқылы ауыстыру ақылды электрмен қамтамасыз етуді қамтамасыз етеді. Бұл динамикалық жауап беру мен энергияны пайдалану тиімділігін оптимизациялау үшін күрделі және икемді басқару алгоритмдерін іске асыруға мүмкіндік беріп қана қоймайды, сонымен қатар бағдарламалық жабдық арқылы нақты уақыт режимінде бақылау, параметрлерді реттеу, ақауларды болжау және қашықтан басқару (мысалы, PMBus/I2C протоколдары негізінде) қызметтерін қолдайды. Алғышығы дизайндар жиі зияткерлік пен жылдамдықты теңгеру үшін сандық басқару + аналогтық тез жауап беру гибридті режимін қабылдайды.
1.5 Модульді электрмен қамтамасыз ету
Мәліметтер орталығы деңгейіндегі AI серверлерде кеңінен қолданылады. Стандартталған қуат модульдері (мысалы, CRPS) қызмет көрсетудің өте жоғары дәрежесін қамтамасыз ету үшін ыстық ауыстыруды, N+1 резервтеуді және онлайн қызмет көрсетуді қолдайды. Олардың интеллектуалды функциялары жүктеме жағдайына байланысты іске қосылған модульдер санын динамикалық түрде реттеуге мүмкіндік береді, жеңіл жүктеме кезінде тиімсіз жұмыс істеуді болдырмауға және деректер орталықтарының жалпы энергиялық тиімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.
aI серверлер қуаттандыру архитектурасының дамуы индуктивтіліктерге қойған 2-ші шақырыс
AI серверлердің қуаттық архитектурасындағы жаңашылық индуктивтіліктерге одан әрі қатаң өнімділік талаптарын қойды, бұл қуаттық дизайндағы жетістіктермен қатар индуктивтілік технологиясының дамуына итермеледі. Индуктивтілік өнімдері келесі талаптарды қанағаттандыруы керек.
1 Төменгі DC кедергі: Жоғары өнімділікті AI серверлердің ағымдағы талаптары әлдеқайда арта түсті, бұл индуктивтік орамдардың жақсы ток өткізу қабілеті мен жоғары деңгейдегі жылу басқару сипаттамаларына ие болуын талап етеді. Индуктивтік орамдар үлкен токты өткізген кезде жылу бөлінеді. Жылуды жеткілікті түрде шығара алмау индуктор материалдарының сипаттамаларының нашарлауына немесе тіпті істен шығуына әкелуі мүмкін, соның арқасында қоректендіру стабильдігі бұзылады. Сондықтан, төменгі тұрақты ток кедергісі (DCR) дизайны индуктивтік орамдар үшін маңызды параметрге айналды, бұл энергия шығынын және жылу көтерілуін тиімді түрде азайтады және индуктивтік орамға жоғары токтық қолданбаларда үздік сенімділікті көрсетуге мүмкіндік береді.
② Жоғары жиілік, төмен шығын: Қазіргі заманның AI серверлерінің қуат көздері жүйедегі шығындардың едәуір бөлігін құрайтын индуктивті трансформаторлар есебінен 97% немесе тіпті 99% дейінгі пайдалы әсер коэффициентін талап етеді. Қуат түрлендіру жиілігі өсе берген сайын, индуктивті орамалар жоғары жиілікті жұмыс істеу мен жоғары пайдалы әсер коэффициентін тепе-теңдікте ұстауы керек, сонымен қатар вихрьлы токтар мен гистерезис шығындарын минимизациялау қажет. Жоғары жиілікті токтардан туындайтын артық шығындар жиіліктің кең диапазоны мен жоғары пайдалы әсер коэффициенті талаптарын қанағаттандыру үшін индуктивті материалдар мен құрылымдарды үздіксіз оптимизациялауды талап етеді.
3 Кішірейту және жұқа дизайн: AI серверлердің ішкі кеңістігі шектеулі, сондықтан индуктивтіліктің өлшемін жұмыс өнімділігін сақтай отырып одан әрі кішірейту қажет. Индуктивтілікті дамытудың болашақтағы бағыты – миниатюризация мен жұқа профильді дизайн. Тығыз магниттік өзекшелерді және алдыңғы қатарлы формалық құю әдістерін қолдану арқылы индуктивтіліктерді кішірек және жеңілірек етіп жасауға болады, бұл жоғары тығыздықта орнатуды жеңілдетеді және құнды PCB кеңістігін тиімді пайдалануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, осындай конструкциялар механикалық беріктікті және жылу өткізгіштікті тепе-теңдікте ұстауы керек, өйткені күрделі жағдайларда жұмыс өнімділігінің төмендеуін болдырмау маңызды.
4 Жоғары сенімділік: AI серверлері әдетте кең температуралық диапазонда және ұзақ уақыт бойы тұрақты жүктеме режимінде жұмыс істейді. Индуктивтіліктер жақсы температуралық бейімделушілікке ие болуы және сенімді тұрақтылық көрсетуі тиіс, жоғары температура мен орта жағдайларының әсеріне төтеп бере алуы керек, соның арқасында жабдықтың үздіксіз және тұрақты жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі.
5 ЭМИ өнімділігі: Магниттік экранның құрылымы дербес компоненттерге немесе сигнал жолдарына электромагниттік кедергілердің зиянды әсерін тиімді басуға мүмкіндік береді және сервердің әлсіз сигналдарды дәл өңдеуін қамтамасыз етеді. Жоғары ЭМИ өнімділігі бар индуктивтік орамдар электромагниттік ортаның ластануын азайтады және жүйенің жалпы интерференцияға қарсы төзімділігін арттырады.
6 Төменгі дабыл деңгейімен жобалау: Серверлердің дабыл деңгейін бақылау талаптарының артуына сәйкес индуктивтік орамдардың шуылдауы да назар аударылатын нүктеге айналды. Индуктивтік орамның өзінің тербелісінен туындайтын шуылдау дыбысы деректер орталығының ортасына және пайдаланушы тәжірибесіне әсер етеді. Әсіресе үлкен масштабты бұлттық деректер орталығының сервер бөлмелерінде төменгі дабыл деңгейімен жобалаудың маңызы елемейтін фактор болып табылады. Престелген индуктивтік орам технологиясы мен резонанстық жиілікті реттеу шуылдау дыбысын азайту үшін тиімді шешімдер ұсынады және серверлік қорек желілерінің ортаға бейімделуін айтарлықтай жақсартады.
Қорытындылай келе, индуктивтік орамдар жоғары ток, кіші өлшем, жоғары жиілік, күшті интерференцияға қарсы тұру, температураның кең диапазонына бейімделу және төменгі дабыл деңгейі сияқты ИА серверлерінің қуат жүйелеріндегі бірнеше қиыншылықтармен кездеседі. Жаңа бағыттардағы қатаң талаптарды қанағаттандыру үшін материалдардың жаңашылығы, құрылымды оптимизациялау және технологиялық процестерді жаңарту арқылы үздіксіз даму қажет.
3- ИА серверлерінің қуат көздеріндегі индуктивтік орамдарды қолдану және таңдау бойынша ұсыныстар
ИА серверлерінің қуат көздеріндегі индуктивтік орамдар сүзгілеу, торба ретінде жұмыс істеу, кернеу мен токты тұрақтандыру және дабылды басу сияқты бірнеше функцияларды орындайды. Жаңа бағыттардағы ИА серверлерінің жоғары өнімділік пен сенімділік талаптарын қанағаттандыру үшін тиісті индуктивтік орамды таңдау маңызды. Codaca жоғары сенімділікті индуктивті шешімдерге назар аударды және AI серверлері мен басқа да интеллектуалды құрылғылар үшін супер жоғары токты күш индуктивтіктер, компактты жоғары токты күш индуктивтіктер және қалыпталған төмен индуктивтілікті жоғары токты индуктивтіктер сияқты әртүрлі санаттарды қамтитын бірнеше жоғары өнімділікті индуктивтік өнімдерді шығарды.
Олардың ішінде компактты үлкен токтық энергиялық индуктор CSBA сериясы ол өте төмен магнитотерісімділік, өте жақсы жұмсақ қанығу тогы сипаттамалары мен жоғары жиіліктегі төмен шығын қасиеттері бар Codaca өз дамытқан магниттік ұнтақтан жасалған магнитопровод материалын қолданады. Оның жіңішке конструкциясы орнату кеңістігін үнемдейді және жоғары тығыздықта орнату талаптарына сәйкес келеді. -55℃-тен +170℃-қа дейінгі жұмыс температуралық диапазоны жоғары температуралық жұмыс ортасына бейімделуге мүмкіндік береді. CSBA сериясы индуктивтіктері GaN қоректендіру көздерінің жоғары жиіліктегі төмен шығын, жоғары қуаттық тығыздық және кең температуралық диапазон талаптарын қанағаттандырады және DC-DC түрлендіргіштер мен импульсті реттегіштер сияқты негізгі модульдерде кеңінен қолданылады.
Берілген cSHN сериясының пластикалық индуктивтіліктері , жасанды интеллект қолданбалары үшін арнайы жасалған, өте төмен дыбыс шуы бар пластикалық құрылымды қабылдайды. Олар өте төмен индуктивтілік, экстремальды төмен тұрақты ток кедергісі, өте жақсы жұмсақ насықтық сипаттамалары және жоғары ток өткізу қабілетімен ерекшеленеді. Өнімдер ИА чиптері мен қуат модульдерінің миниатюризациясы мен жоғары тығыздықта орналасу талаптарын қанағаттандыру үшін жіңішке дизайнды пайдаланады. Жұмыс температуралық диапазоны -40℃-тен +125℃-қа дейін, интеллектуалды есептеу құрылғыларының қатаң талаптарын қанағаттандырады.
Компоненттерді таңдағанда, инженерлер жасанды интеллект серверінің жүктеме сипаттамаларын, токты, өлшемін, жұмыс жиілігін және суыту жағдайларын ескеріп, ең қолайлы индуктивтілік моделін таңдауы керек. Мысалы, кеңістігі шектеулі компактты сервер корпусында, CSBA сериясының компактты жоғары токты қуат индуктивтіліктері жасанды интеллект қолданбаларының төмен индуктивтілік, жоғары ток және кішкентай өлшем талаптарын қанағаттандыру үшін идеалды таңдау болып табылады. Жасанды интеллект үшін пластикалық индуктивтілік CSHN сериясы таңдауға болады. Жоғары өнімділікті индуктивтік өнімдерді дұрыс сәйкестендіру ақылды серверлердің қуат түрлендіру әсерін және жүйелік тұрақтылығын максималді пайдалануға мүмкіндік береді.