Хиймэл оюун ухаан, том өгөгдлийн технологийн хурдан хөгжилтэй холбоотойгоор AI серверүүд нь тооцооллын чиглэлээр их ачаалалтай төхөөрөмжүүд бөгөөд үүлэн боловсруулалт, гүн сургалт, өөрийгөө уддаг машин, оюунлаг робот зэрэг салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. AI серверийн үйл ажиллагаа болон тогтвортой байдал нь ихэвчлэн цахилгаан хангамжийн системийн загварын хамааралтай байдаг. Тооцооллын хүч чадал шаардлага нэмэгдэж байгаа тутам уламжлалт цахилгаан хангамжийн архитектууд нь үр дүнтэй, тогтвортой цахилгаан хангамжийн шаардлагыг хангахад бэрхшээлтэй болсон бөгөөд иймд 48V тараан хангах цахилгаан эх үүсвэр, олон фазын buck хувиргалт, дижитал хяналт зэрэг дэвшилтэт цахилгаан хангамжийн архитектууд нь голчлох шийдэл болон гарч ирж байна.
1- AI серверийн үндсэн цахилгаан хангамжийн архитектурууд
1.1 Төвлөрсөн цахилгаан хангамжийн архитектур
Уламжлалт төвлөрсөн цахилгаан хангамж нь ганц цахилгаан хангамжийн нэгж (PSU)-ийг ашиглан AC-г 12V DC болгон хувиргадаг бөгөөд энэ нь дараа нь материн платын дагуу өөр өөр ачаалал руу түгээгддэг. Эдгээр нь боловсронгуй дизайн, бага өртөгтэй, нэгдмэл удирдахад хялбар байдаг. Гэсэн хэдий ч AI серверийн тооцооллын чадал нэмэгдэх тутам тэдгээрийн сул талууд илчлэгддэг: урт 12V дамжуулалтын зам нь дамжууллын алдагдалд (I²R) хүчтэй нэмэгдэл үзүүлдэг; хүчдэлийн зохицуулгын ойрын хязгаар бага байх нь динамик хариу үйлдлийн хурдыг муутгаж байна; CPU/ГПУ-ийн наносекундын түвшний ачааллын хурдан өөрчлөлттэй ажиллахад хэцүү байдаг; системийн давхардсан байдал муу байх нь цахилгааны нэг модуль унахад бүх систем унаж болох ба найдвартай бус байдаг.
1.2 Тархсан цахилгаан хангамжийн архитектур (DPA)
Тархсан цахилгаан хангамжийн бүтэц нь томоохон AI серверүүдийн хувьд илүү дуртай сонголт болсон. Үүний үндсэн хэсэгт 48V-ын дундаж шугамын цахилгаан хангамжийг ашиглахад оршдог. Цахилгаан хангамжийн нэгжүүд (PSU) 48V тогтмол гүйдэл гаргадаг бөгөөд өндөр хүчдэл, бага гүйдэл дамжуулах онцлогийг ашиглан дамжуулах замын энергийн алдагдлыг ихэд бууруулдаг. CPU, GPU зэрэг үндсэн ачааллуудын ойролцоо Ачааллын цэгийн хувиргагчид (POL)-ийг суурилуулж шууд 48V-ыг шаардлагатай бага хүчдэлд (жишээ нь, 0.8V-1.8V) хувиргаж, орон нутгийн болон нарийвчилсан цахилгаан хангамжийг хангаснаар шилжилтийн хариу урвалын хурд болон хүчдэлийн зохицуулгийн нарийвчлалыг ихэд сайжруулдаг.
48V Тархсан цахилгаан хангамжийн бүтэц (Зураг: Интернэт)
1.3 Олон фазын buck хувиргалтын бүтэц
Энэ нь POL-д маш өндөр чадал шаардсан ачааллуудыг (жишээ нь CPU/GPU) хангах зориулалттай тодорхой шийдэл юм. Нэг процессорт цахилгаан хангамжийг хангахын тулд олон параллель синхрон бак (buck) хэлхээг ээлжлэн ажиллуулах замаар фаз тус бүр дээрх гүйдлийн ачааллыг багасгах, дулаан алдагдлыг багасгах; олон фазын хооронд үүсч буй гаралтын гүйдлийн хэлбэлзлийг үр дүнтэй сайжруулах, декуплинг конденсаторуудад илүү их хамааралгүй болгох; мөн процессорын чадлын хэрэглээнд үндэслэн фазын тоог динамик ашиглах/болих замаар хөнгөн ачааллын үед ашиглалтыг сайжруулах зэрэг давуу талуудтай.
1.4 Тоон цахилгаан хяналтын бүтэц
Зарим аналог хэлхээнийг цифрийн дохионы боловсруулагч (DSP) эсвэл микроудирдлагын нэгж (MCU)-аар солих замаар оюунлаг цахилгаан хангамжийг хангана. Энэ нь динамик хариу урвал болон энерги ашиглалтыг оновчтой болгохын тулд илүү нарийн, уян хатан удирдлагын алгоритмуудыг ашиглах боломжийг олгох нь мэт, мөн програм хангамжаар бодит цагт хяналт тавих, параметрийг тохируулах, гэмтлийг урьдчилан таамаглах, алсаас удирдах (жишээ нь PMBus/I2C протоколд үндэслэсэн) зэрэг боломжуудыг дэмждэг. Дэвшилтэт загварчлал нь ихэвчлэн оюунлаг болон хурдны тэнцвэрийг хангахын тулд цифрийн удирдлага + аналогийн хурдан хариу үйлдэлийн хольсон горимыг ашигладаг.
1.5 Модуль цахилгаан хангамж
Өгөгдлийн төвийн түвшний AI серверүүдэд өргөнөөр ашигладаг. Стандартчилсан цахилгаан хангамжийн модуль (жишээ нь CRPS) нь халуун солилт, N+1 нөөцлөлт болон онлайн засвар үйлчилгээг дэмждэг бөгөөд бизнес үйл ажиллагааны маш өндөр хүртээмжийг хангана. Тэдгээрийн оюунлаг функцууд ачааллын нөхцөлд тулгуурлан идэвхжсэн модулиудын тоог динамик байдлаар тохируулах боломжийг олгох бөгөөд хөнгөн ачааллын дор үр ашиггүй ажиллалтыг саатуулж, өгөгдлийн төвийн нийтлэг энергийн үр ашигийг эрс сайжруулдаг.
aI серверийн цахилгаан хангамжийн бүтцийн хөгжил индукторт тавьж буй 2-оор дуудлага
AI серверийн цахилгаан хангамжийн бүтэц дахь шинэчлэлт нь индукторт илүү хатуу гүйцэтгэлийн шаардлагуудыг тавьж, цахилгаан хангамжийн загварчлалын хөгжилтэй зэрэгцэн явуулахыг шаарддаг. Индукторын бүтээгдэхүүнүүд дараах шаардлагуудыг хангасан байх ёстой.
① Бага тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл: Өндөр үйлдэл бүхий AI серверийн одоогийн шаардлага хүчтэй нэмэгдсэн бөгөөд индукторуудад том дамжуулах чадал болон агуу дулаан зохицуулах чанар шаардлагатай болсон. Индукторууд том гүйдлийг дамжуулах үедээ халдаг. Хэрэв дулаан сайн гарахгүй бол индукторын материал буурч, эсвэл маж амжилттай ажиллахгүй болох, цахилгаан хангамжийн тогтвортой байдлыг муутгах магадлалтай. Тиймээс цэвэр тогтмол гүйдлийн эсэргүүцэл (DCR)-ийн загварчлал нь индукторын хувьд маш чухал параметр болсон бөгөөд энерги алдагдаж, халалт ихсэхийг үр дүнтэй багасгаж, өндөр гүйдэлтэй хэрэглээнд индукторыг илүү найдвартай ажиллуулах боломжийг олгоно.
② Өндөр давтамж, бага алдагдал: Орчин үеийн AI серверийн цахилгаан хангамжийн төхөөрөмжүүд нь 97% эсвэл түүнээс дээш, зарим тохиолдолд 99%-ийн үр ашиг шаарддаг бөгөөд системд гарч буй алдсын ихэнх хувийг индукцийн хувуурлагчид эзэлдэг. Цахилгаан хувиргах давтамж өсөх тусам ороомог элементүүд нь өндөр давтамжийн ажиллагааг өндөр үр ашигтай байдлаар тэнцвэржүүлэх, вихрэлтийн гүйдлийн болон гистерезисийн алдсыг хамгийн бага байлгах шаардлагатай болдог. Өндөр давтамжийн гүйдлээр үүсэх нэмэгдсэн алдсууд нь өргөн давтамжийн хүрээнд өндөр үр ашиг шаардсан шаардлагыг хангахын тулд ороомог материалыг болон бүтцийг тасралтгүй сайжруулах шаардлагыг тавьдаг.
③ Багасгасан хэмжээ, зузаан бус дизайн: AI серверүүд нь дотоод зай хязгаарлагдмал байдаг тул индукторын хэмжээг илүү багасгах шаардлага гардаг бөгөөд үйлдэлд нөлөөлөхгүй байх ёстой. Индукторын хөгжлийн ирээдүйн чиг хандлага бол жижиглэх, цөөрөмтгий загварын дизайн юм. Нягтармаг соронзон зуурал ашиглах, дэвшсэн хэлбэрт оруулах арга техникийг ашигласнаар индукторыг илүү жижиг, хөнгөн болгох боломжтой бөгөөд өндөр нягтшилтэй суурилуулалтад нэмэлтээр нэмэгдэж, чухал PCB-ийн зайг үр дүнтэй хэмнэхэд тусална. Түүнчлэн эдгээр загварууд механик хүч чадал, дулааны үзүүлэлтийг тэнцвэржүүлэх шаардлагатай бөгөөд нарийн орчинд үйл ажиллагааны чанар муудахаас сэргийлнэ.
④ Өндөр найдвартай байдал: AI серверүүд ихэвчлэн өргөн температурын хүрээнд, удаан хугацаагаар тасралтгүй ачаалалтайгаар ажилладаг. Индукторууд сайн температурт дасан зохицох чадвартай, найдвартай тогтвортой байдалтай байх ёстой бөгөөд өндөр температур, орчны өөрчлөлтөөс үүсэх нөлөөллийг үр дүнтэй эсэргүүцэж, тоног төхөөрөмжийн тасралтгүй, тогтвортой ажиллагааг хангах ёстой.
5 EMI үзүүлэлт: Соронзон хамгаалалтын бүтэц нь серверийн сул дохиог нарийн боловсруулах боломжийг хангахын тулд ойролцоох бүрэлдэхүүн хэсгүүд эсвэл дохионы шугамуудад цахилгаан соронзон саатал үзүүлэх эвгүй нөлөөг үр дүнтэй багасгадаг. Өндөр EMI үзүүлэлт бүхий индукторууд нь цахилгаан соронзон орчны бохирдлыг бууруулж, нийт системийн саатлын эсрэг тэсвэрт чадварыг сайжруулдаг.
6 Дуу чимээ багатай загварчлал: Серверийн дуу чимээг хянах шаардлага нэмэгдэж байгаа тухай индукторын чимээ ч анхаарлын төвд орж байна. Индукторын хэлбэлзэлээс үүсэх индукторын чимээ нь өгөгдлийн төвийн орчин болон хэрэглэгчийн туршлагад нөлөөлдөг. Тухайлбал, томоохон цацрагийн өгөгдлийн төвийн серверийн өрөөнд дуу чимээ багатай загварчлалын чухал байдал нь анхаарал татах ёстой. Хэвэнд оруулсан индукторын технологи болон хэлбэлзлийн давтамжийг тохируулах арга нь чимээг бууруулах үр дүнтэй шийдэл санал болгодог бөгөөд серверийн цахилгаан хангамжийн орчин үеийн тохируулгыг мэдэгдэхүйц сайжруулдаг.
Нэг дүгнэлт болгоноор, ороомог нь өндөр гүйдэл, жижиг хэмжээ, өндөр давтамж, хүчтэй саармагжуулалт, өргөн температурын ажиллагаа, бага чимээ зэрэг шинэ чиг хандлагын доорх зүйлийн улмаас ИНТЕЛЛЕКТУЙН серверийн цахилгаан хангамжийн системд олон сорилтуудтай тулгардаг. Шинэ чиг хандлагын дорх эрх мэдэл өндөр шаардлагад нийцэхийн тулд материалын шинэчлэл, бүтцийн сайжруулалт, технологийн шинэчлэлтийг тасралтгүй хийх шаардлагатай.
3- ИНТЕЛЛЕКТУЙН серверийн цахилгаан хангамжинд зориулсан ороомгуудын хэрэглээ, сонголтын зөвлөмж
ИНТЕЛЛЕКТУЙН серверийн цахилгаан хангамжийн системд ашигладаг ороомгууд нь шүүлтүүр, тормоз, хүчдэл ба гүйдлийг тогтворжуулах, чимээг дарах зэрэг олон үүрэг гүйцэтгэдэг. Шинэ чиг хандлагын дор ИНТЕЛЛЕКТУЙН серверүүдийн өндөр үзүүлэлт, өндөр найдвартай байдлын шаардлагад нийцүүлэн тохиромжтой ороомог сонгох нь маш чухал. Codaca өндөр найдвартай байдаг индукторын шийдэлд анхаарч, АИ серверүүд болон холбоотой оюунлаг төхөөрөмжүүдэд зориулсан супер өндөр гүйдэлтэй цахилгаан эрчим хүчний индуктор, шигшсэн бага индукцлэгт өндөр гүйдэлтэй индуктор зэрэг олон төрлийн өндөр үйлдэл бүхий индукторын бүтээгдэхүүнүүдийг гаргасан.
Тэдгээрийн дотор их ампертой эрчим хүчний компакт индуктор CSBA серий codaca компанийн өөрөө хөгжүүлсэн соронзон нунтаг цөмийн материалыг ашигласан бөгөөд маш бага цөмийн алдагдал, ямар ч чөлөөтэй насын гүйдлийн онцлог, өндөр давтамжийн бага алдагдлын шинж чанартай. Цөөн хэмжээний загвар нь суурилуулах зайг хэмнэх боломжийг олгох бөгөөд өндөр нягтшилттэй суурилуулалтын шаардлагад тохиромжтой. -55℃-с +170℃ хүртэлх ажиллах температурын мужид ажиллах чадвартай тул өндөр температуртай ажиллах орчинд тохиромжтой. CSBA цувралын индукторууд GaN цахилгаан хангамжийн өндөр давтамжит бага алдагдал, өндөр чадлын нягтшилт, өргөн температурын муж зэрэг шаардлагуудыг хангаж, DC-DC хувиргаач, түлхүүрлэгч зэрэг цөм модульд өргөнөөр ашигладаг.
The cSHN цуврал загварын бутлуур , ШУ-ийн хэрэглээний зориулалттай, хэт бага шуугиантай хэлбэртэх бүтцийг ашигладаг. Тэд хэт бага индуктанц, маш бага цахилгаан эрчим хүчний эсэргүүцэл, сайн зөөлөн дүүрэн шинж чанар, өндөр эрчим хүчний тээвэрлэх чадавхийг илэрхийлдэг. Тус бүтээгдэхүүн нь хиймэл оюун ухааны чип, хүчдэлийн модулиудын жижигжүүлэх, өндөр нягт байдлын багцлалын шаардлагыг хангахын тулд жижиг загварыг ашигладаг. Үйл ажиллагааны температур нь -40°C-ээс +125°C-т хүрч, ухаалаг тооцооч тоног төхөөрөмжийн хатуу шаардлагыг хангадаг.
Бүтээнүүдийг сонгохдоо инженерүүд хамгийн тохиромжтой индукторын загварыг сонгохын тулд хиймэл оюун ухааны серверийн ачааллын шинж чанар, урсгал, хэмжээ, ажиллах давтамж, хүйтэнжилтийн нөхцөлийг авч үзэх хэрэгтэй. Жишээ нь, бага хэмжээний газартай, жижиг серверийн шассид CSBA цуврал нягт өндөр хүчлийн индуктор энэ бол хамгийн сайн сонголт байх болно. Хөдөлгөөнт технологийн хэрэглээний шаардлагыг хангахын тулд бага индуктанц, өндөр эрчим хүч, жижиг хэмжээтэй, AI хэлбэртэй индуктор CSHN цуврал сонгож болно. Өндөр үйлдэл бүхий индукторын бүтээгдэхүүнийг зохимжтой сонгох нь AI серверийн цахилгаан хувиргалтын үр дүнтэй ажиллах, системийн тогтвортой байдлыг хамгийн их байлгах боломжийг олгоно.
EN