Schlüssel zur Stromstabilität in KI-Servern: Der Einsatz von YMIN-Kondensatoren

Leistungsbedarf für KI-Server

Mit dem Aufstieg von KI und Hochleistungsrechnern benötigen Serverkomponenten wie Prozessoren und GPUs immer mehr Energie. Dies erfordert strengere Anforderungen an Servernetzteile und zugehörige Komponenten.

Server müssen im Allgemeinen eine mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen (MTBF) von über 60.000 Stunden aufweisen, einen breiten Eingangsspannungsbereich abdecken und eine stabile Ausgangsspannung und -stromstärke ohne Ausfallzeiten gewährleisten. Bei Spitzen- und Schwankungen in der Datenverarbeitung benötigen sie eine robuste Überlastfähigkeit, um Probleme wie Bluescreens und Systemabstürze zu vermeiden. Die Integration von Halbleitermaterialien der dritten Generation, wie z. B. SiC- und GaN-Leistungshalbleitern, erfordert zudem, dass die nächste Servergeneration kompakter ist und gleichzeitig die Wärmeableitung optimiert.

In Server-Netzteilen dienen Kondensatoren typischerweise der Glättung, Gleichstromstützung und Filterung bei der Eingangsspannung. Sie liefern Strom in der DC/DC-Wandlungsstufe und ermöglichen synchronisierte Gleichrichtung und EMV-Filterung in Gleichrichtungs- und Filterprozessen.

YMIN-Kondensatoren zeichnen sich durch hohe Kapazitätsdichte, kompakte Bauweise, niedrigen ESR-Wert und hohe Toleranz gegenüber Restwelligkeit aus und gehören damit zu den führenden Produkten der heimischen Industrie. In Zusammenarbeit mit dem renommierten internationalen Hersteller Navitas Semiconductor entwickelte YMIN ein 4,5-kW-Servernetzteil, das mit einer extrem hohen Leistungsdichte von 137 W/in³ und einem Wirkungsgrad von über 97 % weltweit führend ist und den steigenden Strombedarf von KI-Rechenzentren problemlos deckt.

01 YMIN Kondensatoren – Hauptmerkmale:

Lange Lebensdauer, stabile Leistung: YMIN-Kondensatoren sind für den Dauerbetrieb (24/7) geeignet und erfüllen die Anforderungen einer Lebensdauer von 2000 Stunden bei 125 °C. Sie zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit aus und reduzieren den Wartungsaufwand erheblich. Die Kapazität bleibt stabil mit einer Langzeitänderungsrate von maximal -10 % und gewährleistet so eine gleichbleibende Leistung.

- Hohe Stoßstromfestigkeit: Jeder YMIN-Kondensator hält Stoßströmen von über 20 A stand, sodass Server-Netzteile Überlastungen problemlos bewältigen können, ohne Bluescreens, Neustarts oder Anzeigeprobleme der GPU zu verursachen.

Kompakte Größe, hohe Kapazität: Dank zuverlässiger Gleichstromversorgung und miniaturisierter Bauform lassen sich YMIN-Kondensatoren nahtlos in Halbleiterbauelemente der dritten Generation wie SiC und GaN integrieren und fördern so die Miniaturisierung von Netzteilen. Trotz ihrer geringen Größe bieten sie eine Kapazität von bis zu 1200 µF bei einer Nennspannung von 450 V und gewährleisten damit eine starke Stromversorgung.

Extrem niedriger ESR-Wert und hohe Restwelligkeitsbeständigkeit: YMIN-Kondensatoren erreichen ESR-Werte unter 6 mΩ und bieten so eine leistungsstarke Filterung bei minimalem Temperaturanstieg durch Restwelligkeit. Auch über längere Zeiträume bleibt der ESR-Wert innerhalb des 1,2-Fachen des ursprünglichen Sollwerts. Dies reduziert die Wärmeentwicklung, verbessert die Energieeffizienz und senkt den Kühlbedarf von Server-Netzteilen.

02 YMIN-Kondensatorauswahlempfehlungen

Flüssig-EinrastmechanismusAluminium-Elektrolytkondensator
Serie Volt (V) Kapazität (µF) Abmessung (mm) Leben Produktvorteile und -merkmale
IDC3 100 4700 35*50 105℃/3000H Hohe Kapazitätsdichte, niedriger ESR-Wert und hoher Widerstand gegen Restwelligkeit
450 820 25*70
450 1200 30*70
450 1400 30*80
PolymerfeststoffAluminium-Elektrolytkondensatoren & Polymer-Hybrid-Aluminium-Elektrolytkondensatoren
Serie Volt (V) Kapazität (µF) Abmessung (mm) Leben Produktvorteile und -merkmale
NPC 16 470 8*11 105℃/2000H Extrem niedriger ESR-Wert/hohe Restwelligkeitsfestigkeit, hohe Stromstoßfestigkeit/Langzeitstabilität bei hohen Temperaturen
20 330 8*8
NHT 63 120 10*10 125℃/4000H Vibrationsbeständig / erfüllt die Anforderungen von AEC-Q200; Langzeitstabilität bei hohen Temperaturen / Breiter Temperaturbereich / Geringe Leckage; Unempfindlich gegenüber Hochspannungs- und Hochstromstößen
80 47 10*10
Mehrschichtiger Polymer-Aluminium-Festelektrolytkondensator
Serie Volt (V) Kapazität (µF) Abmessung (mm) Leben Produktvorteile und -merkmale
MPD19 25 47 7,3*4,3*1,9 105℃/2000H Hohe Spannungsfestigkeit/niedriger ESR-Wert/hoher Restwelligkeitsstrom
MPD28 10 220 7,3*4,3*2,8 Hohe Spannungsfestigkeit/Extrem hohe Kapazität/Niedriger ESR
50 15 7,3*4,3*2,8
Leitfähiger Tantalkondensator
Serie Volt (V) Kapazität (µF) Abmessung (mm) Leben Produktvorteile und -merkmale
TPD40 35 100 7,3*4,3*4,0 105℃/2000H Extrem große Kapazität
Hohe Stabilität
Extrem hohe Spannungsfestigkeit 100 V max.
50 68 7,3*4,3*4,0
63 33 7,3*4,3*4,0
100 12 7,3*4,3*4,0

03 Schlussfolgerung

Die Integration von Halbleitern der dritten Generation wird die Serverentwicklung hin zu höherer Rechenleistung, verbesserter Energieeffizienz und kompakteren Bauformen vorantreiben und damit höhere Anforderungen an die Server-Netzteile stellen. YMIN-Kondensatoren, die sich in Serveranwendungen bereits bewährt haben, bieten entscheidende Vorteile wie kompakte Bauweise und extrem hohe Kapazitätsdichte. Diese herausragenden Eigenschaften ermöglichen die Miniaturisierung von Netzteilen und erhöhen die Ausgangsleistung, wodurch YMIN-Kondensatoren die optimale Wahl für Serveranwendungen darstellen.

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Veröffentlichungsdatum: 26. Oktober 2024