EN
Snelle koppelingen
De snelle vooruitgang van kunstmatige intelligentie (AI) zorgt voor exponentiële groei van de AI-servermarkt. Volgens IDC en het 2025 China AI Computing Power Development Assessment, bereikte de mondiale AI-servermarkt in 2024 een waarde van 125,1 miljard dollar en wordt verwacht dat deze in 2025 zal stijgen tot 158,7 miljard dollar.
1. Belangrijkste eisen voor spoelen in AI-servers
AI-servers stellen aanzienlijk hogere eisen aan prestaties, vermogendichtheid en energie-efficiëntie in vergelijking met conventionele servers, wat direct van invloed is op de specificaties van spoelen.
Allereerst gebruiken AI-servers high-performance GPUs of speciale AI-versnellers die werken onder hoge stroomcondities, waardoor inductoren nodig zijn met een hoge verzadigingsstroomwaarde. Onvoldoende verzadigingsstroom kan leiden tot oververhitting, functionele storing of blijvende schade, wat de systeemintegriteit in gevaar brengt.
Ten tweede vereisen AI-servers, om het vermogen te maximaliseren binnen beperkte datacentrumruimte, inductoren met een compacte bouwvorm en lage gelijkstroomweerstand (DCR) om warmteverliezen te minimaliseren en het rendement te verbeteren.
Ten derde is een hoog rendement bij vermogenomzetting essentieel om de operationele energiekosten te verlagen. Inductoren moeten daarom uitstekende hoogfrequente prestaties bieden, zodat ze aansluiten bij moderne hoogfrequente gelijkspanningsconverters.
Tot slot zijn thermische stabiliteit en langtermijnbetrouwbaarheid onmisbaar voor inductoren die worden gebruikt in AI-serveromgevingen, vooral bij duurzame belasting.
2. Toepassingen van Inductoren in AI Servers
Spoelen zijn essentieel voor meerdere kernmodules binnen AI-servers en vervullen essentiële functies zoals energieopslag, filtering, ruisonderdrukking en spanningsregeling.
2.1 Vermogenbeheer (DC-DC-converters, VR-circuits)
Kritieke componenten zoals GPU's, CPU's en AI-acceleratoren vereisen zeer stabiele en efficiënte voeding. High-performance DC-DC-converters gebruiken spoelen om de spanningsstabiliteit te behouden.
In afwaaardse converters variëren de typische inductiewaarden van 0,1–0,68 μH, werken zij bij stromen rond 60A, met verzadigingsstromen tussen 60–120A, en hebben zij pakketten kleiner dan 12mm. Deze componenten zorgen voor het gladstrijken van spanningsfluctuaties en garanderen betrouwbare serverwerking.
2.2 Signaal filtering en ruisonderdrukking
Common-mode chokes, ferrietkralen en differentiële spoelen onderdrukken hoogfrequente ruis in AC-DC-conversie en signaallijnen, waardoor de signaalkwaliteit en EMI-prestaties worden verbeterd.
3. Kritieke factoren voor spoelkeuze
Het kiezen van geschikte spoelen is cruciaal om optimale efficiëntie, thermische prestaties en betrouwbaarheid te bereiken in de voedingsschakelingen van AI-servers.
3.1 Inductantiewaarde
Bepaalt de energieopslagcapaciteit en de onderdrukking van rimpelstroom. Lage inductantie (vaak onder 1μH) is gebruikelijk in high-current, high-frequency POL-converters (Point-of-Load).
3.2 Verzadigingsstroom
Spoelen moeten kernverzadiging vermijden bij hoge GPU/CPU-belastingsstromen. Materialen met een hoge verzadigingsfluïditeit en thermische stabiliteit (bijvoorbeeld ferriet of legeringspoeders) zijn essentieel.
3.3 Gelijkstroomweerstand (DCR)
Lage DCR vermindert geleidingsverliezen, essentieel voor energie-efficiënt bedrijf. Gevormde spoelen bieden vaak het beste evenwicht tussen lage DCR en hoge vermogensdichtheid.
3.4 Werkt frequentie
Voor hoogfrequente gelijkspanningsconverters zijn spoelen vereist met lage kernverliezen en geoptimaliseerde wikkeltechnieken om de efficiëntie te behouden onder snelle schakelomstandigheden.
4. Aanbevolen soorten spoelen voor AI-servers
4.1 Inductoren voor hoge stroom
Voorzien voor stroomtoevoer naar CPUs/GPUs, bieden deze een hoge verzadigingsstroom, lage thermische stijging en stabiele prestaties onder continue hoge belasting.
4.2 Gevormde inductoren
Omsloten constructie vermindert EMI en verbetert de betrouwbaarheid, en biedt een hoge vermogensdichtheid en uitstekende ruisonderdrukking.
4.3 TLVR-inductoren
Trans-inductor spanningsregelaars verbeteren de transitierespons, verminderen de uitgangscapaciteit en verhogen de efficiëntie in laagspannings-, hoogstroomtoepassingen.
5. Het mogelijk maken van de volgende generatie AI-servers met geavanceerde magnetische componenten
Inductoren spelen een fundamentele rol in de stroomintegriteit en signaalkwaliteit van AI-servers. Met toenemende eisen voor vermogensdichtheid en efficiëntie zijn hoogwaardige magnetische componenten essentieel.
Als een toonaangevend aanbieder van magnetische oplossingen, Codaca biedt een breed scala aan inductorenreeksen die zijn afgestemd op AI-servers, waaronder:
◾ TCAB-serie : common-mode smoorspoelen voor AC-DC-voedingen;
◾ CSBA /CSBX-serie : compacte smoorspoelen met hoge verzadiging en hoge stroom;
◾ CSAB /CSEB /CSEC /CSHB /CSHN serieuze: geperste smoorspoelen met lage verliezen;
◾ CSFED serie: TLVR-spoelen voor snelle spanningsregeling.
Door het begrijpen van de belangrijkste inductorparameters en geschikte toepassingsstrategieën kunnen ingenieurs de prestaties en energie-efficiëntie van AI-gestuurde systemen aanzienlijk verbeteren.