Hozirda sun'iy intellekt dasturlarini jadallashtirib joriy etish elektr energiyasi iste'molini sezilarli darajada oshirib, bevosita ma'lumotlar markazlariga bo'lgan elektr ta'minotiga bo'lgan ehtiyojni oshirib bormoqda. Xalqaro energiya agentligining 2023-yilgi ma'lumotlariga ko'ra, global ma'lumotlar markazlarining elektr energiyasidan foydalanishi hozirda butun dunyo elektr iste'molini 3% dan ortiq qismini tashkil etmoqda va yagona A100 GPU serverining maksimal quvvati 10kW dan oshib ketdi. Ma'lumotlar markazlarining elektr iste'molini katta miqdorda oshishi elektr ta'minotining sifati hamda miqdoriga yangi chaqlovlar qo'ydi. Ma'lumotlar markazlari quvvat zanjirlaridagi muhim komponentlardan biri sifatida induktorlarni tanlash ma'lumotlar markazlari quvvat tizimlarining o'zgartirish samaradorligi hamda ishlash barqarorligi va ishonchliligiga bevosita ta'sir qiladi.
1- Ma'lumotlar markazlari quvvat manbalarining turlari va rivojlanish tendentsiyalari
Ma'lumotlar markazi quvvat manbasi asosan server quvvat manbalari, UPS uzluksiz quvvat manbalari, yuqori kuchlanishli DC quvvat manbalari, taqsimlangan quvvat manbalari/modulli quvvat manbalari va boshqalarni o'z ichiga oladi.
1.1 Server quvvat manbai
AI serverlarida GPU, CPU va AI tezlashtirgich chipi quvvat manbaini barqarorligi va samaradorligi uchun juda qattiq talablarga ega. Serverlar odatda barqaror kuchlanishni ta'minlash uchun samarali DC-DC konvertorlardan foydalanadi va induktorlar DC-DC konvertorlarning ajralmas asosiy komponentlaridir.
Server quvvat byudjeti hajmi o'zgarmas bo'lib qolgan holda oshib borgan sari quvvat zichligi talablari yanada qattiqroq bo'ladi. Yangi ishlab chiqilgan server quvvat manbailari (PSU) deyarli 100Vt/dyuzim³ gacha ko'tarildi. Kelajakda server quvvati hisoblash ehtiyojini qondirish uchun yana ham yuqori quvvat zichligi, yuqori aylanish samaradorligi va aqlli boshqaruv tomon rivojlanadi. Yuqori quvvat zichligiga erishishning echimi topologiya va komponent texnologiyasining rivojlanishi orqali konvertor samaradorligini oshirishdir.
1.2 UPS quvvat manbai
UPS uzluksiz quvvat manbailari ma'lumotlar markazlari uchun uzluksiz elektr ta'minotini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi. Shahar elektr tarmog'ida o'tkazma yoki kuchlanish tebranishlari bo'lganda, UPS darhol batareya quvvati rejimiga o'tadi (uzluksiz quvvat ta'minoti), ma'lumotlar markazidagi asosiy uskunalarning (masalan, serverlar, saqlash qurilmalari, tarmoq uskunalari va boshqalar) ishlashi buzilmasligini ta'minlaydi.
1.3 Yuqori kuchlanishli o'zgarmas tok manbai
HVDC (yuqori kuchlanishli o'zgarmas tok) quvvat manbali tizimlari ma'lumotlar markazlari kabi sohalarda sezilarli energiya tejash imkonini beradi. HVDC an'anaviy UPS (uzluksiz quvvat ta'minoti) ning inverter bosqichini olib tashlagani uchun, o'zgartirish samaradorligi 95% dan yuqori bo'lishi mumkin, bu esa samarali ravishada ma'lumotlar markazining energiya iste'molini kamaytiradi. Tegishli ma'lumotlarga ko'ra, HVDC quvvat manbali tizimlarning samaradorligi an'anaviy UPS yechimlariga qaraganda 5% dan ortiq yuqori. Shuningdek, HVDC inverterga ega emas, shu sababli nosozliklar orasidagi o'rtacha vaqt (MTBF) UPS ga qaraganda 30% dan ortiq yuqori. Ma'lumotlar markazlarining energiya samaradorligi, chiqindilarni kamaytirish hamda ishonchlilik talablari oshib borgan sari, HVDC quvvat manbalariga bo'lgan bozor talabi ham o'sib bormoqda.
1.4 Modulli/Taqsimlangan DC Quvvat Manbai
Ma'lumotlar markazlarining yuqori ishonchlilik, moslashtiriladigan moslashuvchanlik, energiya samaradorligini optimallashtirish va elektr tizimlarida operatsion samaradorlik kabi asosiy qiyinchiliklarini hal etish maqsadida ma'lumotlar markazi serverlari ham modulli dizaynli taqsimlangan quvvat tizimlaridan foydalanadi. Modulli quvvat manbalari nafaqat hisoblash quvvatiga so'rovga dinamik ravishada moslashadi, balki nusxalangan arxitektura orqali nosozliklarni ajratish imkonini beradi, tizim ishonchliligini oshiradi. Shuningdek, ular haqiqiy yuklamaga qarab onlayn rejimdagi modullar sonini dinamik ravishda sozlash orqali operatsion samaradorlikni oshirishi mumkin.
Ma'lumotlar markazining qo'llanilish sxematik diagrammasi
2- Ma'lumotlar markazi quvvat tizimlari uchun induktor talablari
Ma'lumotlar markazining quvvat tizimlarida induktorlar muhim vazifalarni bajaruvchi asosiy komponentlardir. Elektromagnit induksiya printsipidan foydalanib, ular tok o'zgarishlarini oldini oladi, tok chiqishini barqarorlashtiradi va quvvat tizimining energiya samaradorligi va barqarorligiga ta'sir qiluvchi quvvatni aylantirish jarayonlarida muhim rol o'ynaydi. Turli quvvat zanjirlari induktorlar uchun turlicha talablarga ega.
AC elektr tizimlarida induktorlar asosan quvvat kuchlanishini to'g'rilash (PFC) sxemalarida va EMI filtrlashda ishlatiladi. PFC induktorlari yurakning to'yinishini oldini olish uchun yuqori chastotalarda (o'nlab kHz dan MHz gacha) o'tkazuvchan toklarga chidashi kerak. Induktorlar yuqori to'yinganlik tokiga ega, yurakdagi yo'qotish kam va yuqori harorat barqarorligi kabi elektr xususiyatlarga ega bo'lgan metall aralashma yurak materiallaridan foydalanadi. EMI filtrlashda qo'llaniladigan induktorlarning yuqori chastotali shovqinni so'ndirish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak, umumiy rejimli induktorlar shovqinni MHz diapazonida so'ndirishi hamda nozik sxemalarga ta'sir qilishni kamaytirish uchun quyidagi magnit oqim loyihasini qo'llashi kerak.
DC quvvat tizimi ikkita vaziyatni o'z ichiga oladi: biri HVDC (yuqori kuchlanishli doimiy tok) tizimi bo'lib, hozirgi mahalliy sharoitda tipik kuchlanish 240V ni tashkil etadi. Ikkinchisi, DC quvvatning tarqoq tarmog'idir (masalan, 48V to'g'ridan-to'g'ri ta'minot). Yuqori kuchlanishli doimiy tok inductorlari yuqori chastotali xususiyatlarga ega bo'lishini talab qiladi, ulardagi kalitlanish chastotalari MHz darajasiga yetadi, samarali DC-DC konvertatsiyani ta'minlash uchun kam yo'qotishli magnit yadrolardan foydalaniladi. Induktorlar yuqori kuchlanishdan himoya qilinishi uchun izolyatsiya talablari asosida loyihalashtirilishi kerak, bu esa yuqori kuchlanish ostida buzilish xavfini oldini oladi. Induktorlar yuqori toklarni o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lishi va uzluksiz yuqori tok rejimida ishlaganda past harorat ko'tarilishini saqlashi kerak. Shu bilan birga, induktorlar yuqori chastotali rezonans muammolarini kamaytirish uchun past parazit sig'im talablarini qondirishi kerak. Tarqoq DC quvvat uchun induktorlarning kichik o'lchamga, yuqori quvvat zichligiga va umumiy yo'qotishlarni kamaytirish uchun past DCR (DC qarshilik) ga ega bo'lishi talab etiladi.
UPS tizimlaridagi induktorlar asosan invertor chiqishini filtrlash va batareya zaryad/razryad boshqaruvi konturlari uchun ishlatiladi. Invertor chiqishini filtrlash induktorlarning zich konstruksiya, yuqori quvvat zichligiga ega bo'lishini talab qiladi, bu esa 100A dan yuqori toklarni cheklangan fazoda ushlab turishi va past garmonik distorsiyani ta'minlashi kerak. Filtrlash samaradorligi ferit yadrolar va ko'p qavatli o'ram dizaynlaridan foydalanish orqali optimallashtirilishi mumkin. UPS quvvat manbalarida qo'llaniladigan induktorlar shuningdek, impulssimon toklarga chidashi va batareyaning o'tish jarayonidagi zaryad/razryadda to'yinishga qarshilik ko'rsatishi kerak, shu sababli ham UPS tizimlari uchun kichik hajmli, lekin yuqori to'yish tokka ega induktorlar talab etiladi.
Modulli va taqsimlangan quvvat tizimlari standartlashtirilgan va tez almashtiriladigan dizayn talablari, qattiq mos inductor parametrlari, yopiq fazodalarda sovutilishga moslashish qobiliyati hamda -40°C dan +125°C gacha bo'lgan ish harorat oralig'ini ta'minlaydigan induktorlarni talab qiladi. An'anaviy yuqori oqimli induktorlar va butun induktorlardan tashqari, TLVR texnologiyasidan foydalanish induktorlarning o'tish hodisalariga javob berish qobiliyatini oshirishi mumkin.
Ma'lumot markazining quvvat arxitekturasi va texnik xususiyatlari (Onlayn ma'lumotlarga asosan)
3- Ma'lumot markazlari uchun quvvat induktorlari so'rov tendensiyalari
Ma'lumot markazi uskunalari tomonidan hisoblash quvvati, quvvat zichligi, chastotalar va integratsiya darajasini oshirish tendensiyasi bilan induktorlar quyidagi rivojlanish yo'nalishlarini namoyon qilmoqda:
① Yuqori quvvat zichligi. AI ma'lumot markazlari uchun kompyuter uskunalarining o'sayotgan kuchlanishi induktorlarga e'tibor qaratishni talab qiladi. Induktorlar server quvvat manbalarining cheklangan fazosida katta quvvatni boshqarish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak hamda yaxshiroq isishga chidamlilik ko'rsatishi kerak.
② Yuqori chastota va past yo'qotish. Ma'lumot markazlari barcha kamroq energiya sarflaydigan GaN va SiC kabi keng tirqoqli yarimo'tkazgichli qurilmalardan foydalanishga intilmoqda. Induktorlar bunday yuqori chastotali qurilmalarni qo'llab-quvvatlashi, yadro yo'qotishini kamaytirishi va tizimning o'zgartirish samaradoriligini oshirishi kerak.
③ Kichraytirish va integratsiya. AI ma'lumot markazlarida serverlar hamda AI tezlashtirgich kartalari cheklangan joyga barcha ko'proq hisoblash bloklarini o'rnatishga harakat qilmoqda, shu jumladan induktorlar kabi komponentlarning kichrayishini talab qiladi. Bu nafaqat hajmning kamayishini, balki quvvat zichligining oshishini ham talab qiladi.
④ Yuqori ishonchlilik. Ma'lumotlar markazi elektr taminoti tizimlari uzluksiz ishlaydi va elektr ta'minotining uzilishi yoki ishlamay qolishi ma'qullanmaydi. Ikki tomonlama dizaynlarni qo'llash va zaxira elektr ta'minotini joriy etishdan tashqari, komponentlarning ishonchliligi hamda harorat barqarorligi juda yuqori bo'lishi kerak, tanlangan induktorlarning ham yuqori ishonchlilikka ega bo'lishi talab etiladi.
4-Codaca Induktorlar ma'lumotlar markazining elektr ta'minot samaradorligini oshirishga yordam beradi
Magnit komponentlar texnologiyasining yetakchi yetkazib beruvchisi sifatida Codaca induktor mahsulotlari yechimlarini moslashtirishga ixtisoslashgan. Codacaning mustaqil ishlab chiqqan induktorlari sun'iy intellekt serverlari, ma'lumotlar markazlari elektr manbalarida hamda aloqa uskunalarda keng qo'llanilmoqda.
Ma'lumotlar markazlari quvvat manbalaridagi elektron komponentlarning yuqori samaradorlik talablarini qondirish uchun Codaca yuqori to'yinganlik, yuqori oqimli induktorlar, past yo'qotishli, yengil, birlashtirilgan shakllangan induktorlar, zich joylashtirish uchun mos sirtga o'rnatiladigan quvvat induktorlari, past induktivlikdagi quvvat induktorlari hamda yuqori chastotali, yuqori tokli induktorlarni o'z ichiga olgan turli mahsulotlar ishlab chiqdi. Codaca induktorlari maksimal 350A to'ynish oqimini, maksimal 98% quvvat o'zgartirish samaradorligini va maksimal 165°C ish haroratini ta'minlaydi. Ushbu mahsulotlar AEC-Q200 sertifikatiga ega bo'lib, qattiq va murakkab ish muhitida foydalanishga mos keladi.
Mutaxassislarning induktor dizayni sohasidagi ko'nikmalari, kuchli ishlab chiqarish hamda mahsulotlarni sinovdan o'tkazish imkoniyatlariga tayanagan holda Codaca server quvvat manbalariga, UPS quvvat manbalariga va boshqalarga mo'ljallangan past yo'qotishli, yuqori samaradorlikdagi va yuqori ishonchlilikdagi induktorlarning keng doirasini taqdim etadi, bu esa ma'lumotlar markazlari quvvat manbalarining umumiy samaradorligini oshirishga yordam beradi.
Ma'lumotlar markazi quvvat tizimlari uchun tavsiya etiladigan induktor modellari quyidagilardan iborat:
Yuqori oqimli quvvat induktorlari Codaca masalan CPEX /CPEA /CSBA /CSBX /CSCF /CSCM /CSCE , yuqori to'yinganlik tokiga ega, past DC qarshiligiga, keng qo'llaniladigan chastota doirasiga va keng ishlatilish harorat doirasiga ega bo'lib, ma'lumotlar markazining quvvat tizimlarida yuqori ish tokini, yuqori chastotali past yo'qotishlarni va yuqori quvvat zichligini ta'minlaydi.
Mo'ldlangan quvvatli induktorlar masalan CSAB /CSAG /CSHB /CSEB , shakllangan to'liq ekranli tuzilmaga ega, kuchli EMIga qarshi himoya, past DC qarshiligi, yuqori tok va past yadro yo'qotishi bilan xarakterlanadi va ma'lumotlar markazi quvvat tizimlarida induktorni kichik hajmli, yuqori tokli va EMIga qarshi xususiyatlarni ta'minlash talablarini qondiradi.
Sirtga o'rnatiladigan quvvat induktorlari masalan SPRH /CSUS /CRHSM /SPQ /SPD /SPBL , magnit ekranli tuzilmaga ega, kuchli EMIga qarshi xususiyatga, maydali o'lchamga ega hamda yuqori zichlikdagi o'rnatish uchun mos.
Past induktivlikdagi quvvat induktorlari CSHN seriyasi gPU quvvat manbai uchun mo'ljallangan. Codaca tomonidan server quvvat manbailari uchun maxsus ishlab chiqilgan CSHN induktori to'liq ekranlangan tuzilmaga, kuchli EMIga qarshilikka va a'lo DC siljish imkoniyatiga ega. Bizning yuqori chastotali, yuqori tokli induktorlar seriyasi yuqori tokli quvvat dasturlari uchun maxsus ishlab chiqilgan bo'lib, yuqori energiya saqlash, giper past DC qarshilik va ixcham o'lchamga ega bo'lib, VRMlar va ko'p fazali buck regulatorlar uchun mos keladi.
Shuningdek, Codaca induktorlari ma'lumotlar markazlari ulagichlari, marshrutizatorlar, saqlash tizimlari va nazorat tizimlarida, jumladan, yuqori tokli induktorlar, integral induktorlar, umumiy rejim/sirtga o'rnatiladigan induktorlar va boshqalarda keng qo'llaniladi, ularning barchasi mijozlarning ehtiyojlariga qarab moslashtirilishi mumkin. Batafsil ma'lumot uchun, iltimos, Codaca sotuv bo'limiga murojaat qiling yoki Codaca veb-saytidagi sahifaga tashrif buyuring.
EN