EN
Быстрые ссылки
Быстрое развитие искусственного интеллекта (ИИ) стимулирует экспоненциальный рост рынка серверов ИИ. По данным IDC и отчета Inspur Information «Оценка развития вычислительной мощности ИИ в Китае на 2025 год», мировой рынок серверов ИИ достиг 125,1 млрд долларов США в 2024 году и ожидается, что к 2025 году он вырастет до 158,7 млрд долларов.
1. Основные требования к дросселям в серверах ИИ
Серверы ИИ предъявляют гораздо более высокие требования к производительности, мощности и энергоэффективности по сравнению с обычными серверами, что напрямую влияет на спецификации дросселей.
Во-первых, серверы на базе ИИ используют высокопроизводительные графические процессоры (GPU) или специализированные ускорители ИИ, работающие в условиях высокого тока, что требует применения дросселей с высоким номиналом тока насыщения. Недостаточный ток насыщения может привести к перегреву, сбоям в работе или необратимому повреждению, что ставит под угрозу целостность системы.
Во-вторых, для максимального использования мощности в условиях ограниченного пространства дата-центров, серверы на базе ИИ требуют дросселей компактного размера и с низким сопротивлением постоянному току (DCR) для минимизации тепловых потерь и повышения эффективности.
В-третьих, высокая эффективность преобразования электроэнергии необходима для снижения эксплуатационных затрат на энергию. Поэтому дроссели должны обладать превосходными высокочастотными характеристиками, чтобы соответствовать современным высокочастотным понижающим преобразователям постоянного тока.
Наконец, при длительной работе под высокой нагрузкой термостойкость и долгосрочная надежность являются обязательными требованиями к дросселям, используемым в серверных средах на базе ИИ.
2. Применения дроссели в серверах на базе ИИ
Катушки индуктивности играют важную роль в нескольких ключевых модулях серверов искусственного интеллекта, выполняя основные функции, включая хранение энергии, фильтрацию, подавление шума и стабилизацию напряжения.
2.1 Управление питанием (преобразователи постоянного тока, цепи регуляторов напряжения)
Критически важные компоненты, такие как графические процессоры, центральные процессоры и ускорители искусственного интеллекта, требуют чрезвычайно стабильного и эффективного питания. Высокопроизводительные преобразователи постоянного тока используют катушки индуктивности для поддержания стабильности напряжения.
В понижающих преобразователях типичные значения индуктивности находятся в диапазоне от 0,1 до 0,68 мкГн, рабочие токи составляют около 60 А, токи насыщения находятся в диапазоне от 60 до 120 А, а размеры корпусов — менее 12 мм. Эти компоненты сглаживают колебания напряжения и обеспечивают надежную работу сервера.
2.2 Фильтрация сигналов и подавление шума
Дроссели с общим режимом, ферритовые бусины и дифференциальные катушки индуктивности подавляют высокочастотный шум в цепях преобразования переменного тока в постоянный и в линиях передачи сигналов, улучшая целостность сигналов и характеристики ЭМС.
3. Ключевые факторы при выборе катушек индуктивности
Выбор подходящих дросселей играет ключевую роль в достижении оптимальной эффективности, тепловой производительности и надежности в проектах питания серверов искусственного интеллекта.
3.1 Индуктивность
Определяет емкость накопления энергии и подавление пульсирующего тока. Низкая индуктивность (часто менее 1 мкГн) типична для преобразователей POL (Point-of-Load) с высоким током и высокой частотой.
3.2 Ток насыщения
Дроссели должны избегать насыщения магнитного сердечника при высоких токах нагрузки GPU/CPU. Материалы с высокой плотностью потока насыщения и тепловой стабильностью (например, феррит или спеченные порошки) являются важными.
3.3 Сопротивление постоянному току (DCR)
Низкое DCR снижает потери на проводимость, что критично для энергоэффективной работы. Компактные дроссели часто обеспечивают наилучший баланс между низким DCR и высокой мощностью.
3.4 Рабочая частота
Высокочастотные импульсные стабилизаторы требуют дросселей с низкими потерями в сердечнике и оптимизированной технологией обмоток для поддержания эффективности при быстрых переключениях.
4. Рекомендуемые типы дросселей для серверов искусственного интеллекта
4.1 Мощные индуктивные дроссели
Предназначенные для подачи питания на процессоры/графические процессоры, эти компоненты обеспечивают высокий ток насыщения, низкий уровень теплового повышения температуры и стабильную работу при длительной высокой нагрузке.
4.2 Компактные индуктивные дроссели
Конструкция с герметичной изоляцией снижает электромагнитные помехи и повышает надежность, обеспечивая высокую мощность на единицу объема и превосходное подавление шума.
4.3 TLVR-дроссели
Регуляторы напряжения с трансформаторными дросселями улучшают переходную характеристику, уменьшают выходную емкость и повышают эффективность в приложениях с низким напряжением и высоким током.
5. Внедрение передовых магнитных технологий для серверов искусственного интеллекта следующего поколения
Индуктивные дроссели играют ключевую роль в обеспечении стабильности питания и качества сигналов в серверах искусственного интеллекта. По мере роста требований к плотности мощности и эффективности, применение высокопроизводительных магнитных компонентов становится необходимым.
Как ведущий поставщик магнитных решений, Codaca предлагает широкий выбор серий индуктивных дросселей, адаптированных для серверов искусственного интеллекта, включая:
◾ Серия TCAB : дроссели синфазных помех для источников питания переменного и постоянного тока;
◾ CSBA /Серия CSBX : индуктивные дроссели компактного исполнения с высоким уровнем насыщения и высоким током;
◾ CSAB /CSEB /CSEC /CSHB /CSHN серия: литые дроссели с низкими потерями;
◾ CSFED серия: TLVR-дроссели для быстродействующей регулировки напряжения.
Понимая ключевые параметры дросселей и применяя соответствующие стратегии их использования, инженеры могут значительно повысить производительность и энергоэффективность систем, основанных на искусственном интеллекте.