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O rápido avanço da inteligência artificial (IA) está impulsionando um crescimento exponencial no mercado de servidores de IA. Conforme relatado pelo IDC e pelo Relatório de Avaliação do Desenvolvimento da Capacidade Computacional de IA da China em 2025 da Inspur Information, o mercado global de servidores de IA atingiu US$ 125,1 bilhões em 2024 e está projetado para crescer para US$ 158,7 bilhões em 2025.
1. Requisitos Chave para Indutores em Servidores de IA
Os servidores de IA impõem demandas significativamente maiores em termos de desempenho, densidade de potência e eficiência energética em comparação com servidores convencionais, influenciando diretamente as especificações dos indutores.
Primeiro, os servidores de IA utilizam GPUs de alto desempenho ou aceleradores dedicados de IA que operam em condições de alta corrente, exigindo indutores com altas classificações de corrente de saturação. Uma corrente de saturação insuficiente pode levar ao superaquecimento, falha funcional ou danos permanentes, comprometendo a integridade do sistema.
Segundo, para maximizar a potência dentro do espaço limitado dos centros de dados, os servidores de IA exigem indutores com fator de forma compacto e baixa resistência de corrente contínua (RCC) para minimizar a perda de calor e melhorar a eficiência.
Terceiro, a alta eficiência na conversão de energia é essencial para reduzir os custos energéticos operacionais. Os indutores devem, portanto, apresentar desempenho superior em altas frequências para se alinhar com os modernos conversores CC-CC de alta frequência.
Finalmente, sob operações de carga sustentada elevada, a estabilidade térmica e a confiabilidade de longo prazo são indispensáveis para os indutores utilizados em ambientes de servidores de IA.
2. Aplicações de Indutores em Servidores de IA
Indutores são fundamentais para diversos módulos centrais dentro de servidores de IA, desempenhando funções essenciais, incluindo armazenamento de energia, filtragem, supressão de ruído e regulação de tensão.
2.1 Gerenciamento de Energia (Conversores DC-DC, Circuitos VR)
Componentes críticos como GPUs, CPUs e aceleradores de IA exigem uma entrega de energia altamente estável e eficiente. Conversores DC-DC de alto desempenho utilizam indutores para manter a estabilidade da tensão.
Em conversores buck, os valores típicos de indutância variam de 0,1–0,68 μH, operando com correntes em torno de 60A, com correntes de saturação entre 60–120A e invólucros com menos de 12mm. Esses componentes suavizam as flutuações de tensão e garantem o funcionamento confiável do servidor.
2.2 Filtragem de Sinal e Supressão de Ruído
Chokes de modo comum, contas de ferrite e indutores diferenciais suprimem o ruído de alta frequência na conversão CA-CC e nas linhas de sinal, melhorando a integridade do sinal e o desempenho em relação à EMI.
3. Fatores Críticos para Seleção de Indutores
A seleção de indutores adequados é fundamental para alcançar uma eficiência ótima, desempenho térmico e confiabilidade nos projetos de alimentação de servidores de IA.
3.1 Valor da Indutância
Determina a capacidade de armazenamento de energia e a supressão da corrente de ondulação. Indutâncias mais baixas (geralmente abaixo de 1μH) são típicas em conversores POL (Point-of-Load) de alta corrente e alta frequência.
3.2 Corrente de Saturação
Os indutores devem evitar a saturação do núcleo sob altas correntes de carga de GPU/CPU. Materiais com alta densidade de fluxo de saturação e estabilidade térmica (por exemplo, ferrite ou pó de liga) são essenciais.
3.3 Resistência Contínua (DCR)
Uma DCR baixa reduz as perdas por condução, essencial para uma operação energeticamente eficiente. Indutores moldados frequentemente oferecem o melhor equilíbrio entre DCR baixa e alta densidade de potência.
3.4 Frequência de Operação
Conversores CC-CC de alta frequência exigem indutores com baixas perdas no núcleo e técnicas de enrolamento otimizadas para manter a eficiência sob condições de comutação rápida.
4. Tipos Recomendados de Indutores para Servidores de IA
4.1 Indutores de Potência de Alta Corrente
Projetados para fornecer energia a CPUs/GPUs, estes indutores oferecem alta corrente de saturação, baixa elevação térmica e desempenho estável sob carga contínua elevada.
4.2 Indutores Moldados
A construção encapsulada reduz a EMI e melhora a confiabilidade, oferecendo alta densidade de potência e excelente supressão de ruído.
4.3 Indutores TLVR
Reguladores de Tensão com Indutores Transversais melhoram a resposta transitória, reduzem a capacitância de saída e aumentam a eficiência em aplicações de baixa tensão e alta corrente.
5. Habilitando a Próxima Geração de Servidores de IA com Magnéticos Avançados
Os indutores desempenham um papel fundamental na integridade de potência e qualidade do sinal dos servidores de IA. Com o aumento das demandas por densidade e eficiência energética, magnéticos de alto desempenho são essenciais.
Como fornecedor líder de soluções magnéticas, Codaca oferece uma ampla gama de séries de indutores adaptadas para servidores de IA, incluindo:
◾ Série TCAB : indutores de modo comum para fontes de alimentação CA-CC;
◾ CSBA /Série CSBX : indutores compactos, de alta saturação e alta corrente;
◾ CSAB /CSEB /CSEC /CSHB /CSHN série: indutores moldados de baixas perdas;
◾ CSFED série: indutores TLVR para regulação de tensão de resposta rápida.
Ao compreender os principais parâmetros dos indutores e estratégias apropriadas de aplicação, os engenheiros podem melhorar significativamente o desempenho e a eficiência energética dos sistemas impulsionados por IA.