Како одабрати најприкладнији PLP кондензатор за SSD дискове са AI сервером? Свеобухватна анализа проводљивих полимерних танталских електролитских кондензатора и хибридних алуминијумских електролитских кондензатора чврстог и течног типа

 

У AI серверима, SSD дискови су основна компонента за складиштење и преузимање података, а њихове перформансе директно утичу на ефикасност обуке и инференције. Са широко распрострањеном применом PCIe 5.0/6.0 интерфејса, потрошња енергије SSD-а и захтеви за тренутном струјом су значајно порасли, што чини избор кондензатора за заштиту од губитка напајања (PLP) кључним за стабилност система.

Посебно у условима високе температуре, великог оптерећења и непрекидног рада 24/7, кондензатори морају истовремено да испуњавају више захтева, укључујући низак ESR, високу густину капацитета, дуг век трајања и стабилност на високим температурама. У супротном, може доћи до губитка података, оштећења фирмвера или пада система.

Зашто избор кондензатора директно утиче на перформансе и животни век SSD-а

Када SSD доживи изненадни нестанак струје, PLP кондензатор мора да ослободи ускладиштену енергију у року од милисекунди како би се осигурало безбедно писање података на NAND флеш меморију. Ако је ESR кондензатора превисок, доћи ће до великог пада напона током пражњења, што потенцијално може довести до квара писања. Ако је капацитет недовољан или вредност капацитета значајно опадне на високим температурама, не може да обезбеди довољно време задржавања. Штавише, код компактних M.2 SSD-ова (нпр. дебљине 5 мм), висина кондензатора је често ограничена на испод 1,9 мм, а волуметријска ефикасност (CV вредност) директно одређује да ли се може постићи довољно складиштење енергије у ограниченом простору.

YMIN кондензаторска решења

Превазилажење уских грла у складиштењу како би се задовољиле потребе ере вештачке интелигенције

Решење А: Проводни полимерни танталски електролитички кондензатори – референтна вредност за врхунске перформансе у свемиру

YMIN-ови TQD серија проводљивих полимерних тантал електролитичких кондензатора, са својим ултратанким дизајном (1,5 мм), савршено су погодни за ултратанке M.2 SSD дискове, решавајући проблем ограничења простора. Висока CV вредност (1,0 μF/mm³) и стабилност тантал кондензатора на високим температурама осигуравају да чак и у веома малој запремини могу да обезбеде довољну енергију за заштиту SSD-а од искључивања, осигуравајући његов стабилан рад током дужег времена у условима високе температуре и великог оптерећења.

Ултратанко и високе густине:ТКД серијаможе бити дебљине само 1,5 мм и има CV вредност до 1,0 μF/mm³, што га чини идеалним избором за ултратанке M.2 SSD дискове.

Робусно и издржљиво: Нова, потпуно чврста структура пуне величине са веком трајања већим од 100.000 сати на 75°C, која је прошла ригорозна двострука испитивања на 85°C, одржавајући стабилност у дугорочним условима високе температуре и влажности.

Стабилне перформансе: Подаци са графикона показују минималне промене капацитета (C) и еквивалентног серијског отпора (ESR) са временом и температуром, пружајући континуирану и поуздану заштиту.

Дуг век трајања и висока отпорност на временске услове: Структура у потпуности у чврстом стању са очекиваним веком трајања преко 100.000 сати на 75°C. Вишеструке мере отпорности на влагу осигуравају да производ пролази двоструко тестирање константне температуре и влажности од 85°C, погодно за стабилан рад под дугорочним оптерећењима високих температура.

Слика 1: Промена LC криве танталског кондензатора од 35V и 68μF током времена

Слика 2: Варијација ESR-а танталског кондензатора од 35V и 68μF током времена

Слика 3: Промена ΔC/Co током времена за танталски кондензатор од 35V и 68μF

Опција Б: Полимерни хибридни алуминијумски електролитички кондензатори – врхунски избор за високу поузданост и исплативост

За SSD дискове пословног нивоа којима су потребни велики капацитети, Ymin-ови полимерни хибридни алуминијумски електролитички кондензатори су идеалан избор због своје врхунске исплативости. Они нуде изузетно дуг век трајања од 10.000 сати на 105℃, одржавајући низак ESR и добру стабилност капацитета чак и у окружењима са значајним температурним варијацијама.

Дуготрајан и издржљив: Обезбеђује преко 10.000 сати рада на 105℃, задовољавајући дугорочне оперативне потребе сервера.

Системски прилагођен: Режим квара је „отворено коло“, што нуди већу безбедносну редундантност за системе за складиштење података велике вредности у поређењу са режимом кратког споја.

Предност у цени: Значајно оптимизује трошкове BOM-а уз постизање сличних перформанси, што га чини одличним избором за главне и SSD дискове великог капацитета за предузећа.

ymin проводљиви полимерни тантал у односу на хибридне алуминијумске електролитичке кондензаторе чврстог и течног стања

Да би се решио горе наведени изазов, ymin нуди два главна решења за PLP кондензаторе. Следи структурирано поређење засновано на измереним подацима:

Табела 1: Карактеристике производа проводљиви полимер тантал и хибридни алуминијумски електролитички кондензатор чврстог и течног типа

Карактеристична димензија	Проводни полимерни танталски електролитички кондензатор	Полимерни хибридни алуминијумски електролитички кондензатор	Вредност дизајна SSD-а
Ефикасност запремине (CV вредност)	Изузетно високо (1,0 μF/mm³)	Високо (0,46μF/mm³)	Танталски кондензатори су први избор за ултракомпактни дизајн
Висина производа	Ултра-танак, може бити дебљине само 1,5 мм	Мали пречник, монтиран на површину са висином од око 3,55 мм	Танталски кондензатори не захтевају урезивање штампаних плоча; алуминијумски електролитички кондензатори захтевају дизајн урезања штампаних плоча
Еквивалентни серијски отпор (ESR)	Ниско	Изузетно ниско	Хибридни алуминијумски електролитички кондензатори имају бољи тренутни капацитет пражњења и одзив
Век трајања	Изузетно дугачак (потпуно чврсти)	Дуго (хибридни систем течност-чврсто стање)	Оба испуњавају захтеве за дуг век трајања, а теоретски век трајања танталних кондензатора је бољи
Температурне карактеристике	Одлично, вредност капацитивности/ESR се мало мења са температуром	Добро, вредност капацитивности/ESR се мало мења са температуром	Оба стабилно раде у условима високе температуре
Режим квара	Кратки спој (потребан је дизајн заштите кола)	Отворено коло	Режим квара хибридних алуминијумских електролитичких кондензатора је безбеднији, са мањим системским ризиком
Цена	Више	Има значајне предности	Хибридни алуминијумски електролитички кондензатори могу значајно оптимизовати укупне трошкове

Табела 2: Поређење типичних спецификација за електролитичке ћелије од проводног полимера тантала и чврсто-течног хибридног алуминијума

Кључни параметар / вредност могућности	YMIN алуминијумски електролитички кондензатор TQD 35V47μF (7,3 * 4,3 * 1,5)	Чврсти хибридни алуминијумски електролитички кондензатор NGY 35V100μF (5 * 11)
Пренапон	41V	41V
Вршни издржљиви напон (транзијентни)	47,3V	55V
Подржани радни напон	35V	35V
Опсег толеранције капацитивности	±20%	±10%
Типична вредност капацитивности	Око 42μF	Око 105μF
Специфичне димензије	7,3x4,3x1,5 мм, Висина кондензатора: 1,5 мм	φ5,0x11,5 мм, Висина постављања кондензатора: 5,0 мм (Подржава постављање, потребан је дизајн слота за штампану плочу)
Опсег радне температуре	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Очекивани животни век	>2000 сати на 105℃	>10000 сати на 105℃
	>100000 сати на 75℃	>80000 сати на 75℃
Доња граница капацитета на крају номиналног животног века	Изнад 90% почетне вредности капацитета	Изнад 85% почетне вредности капацитета
Варијација капацитета са температуром	Опсег од -5% до +20% (-55℃ до +105℃)	±7% опсега (-55℃~ +105℃)
Издржљивост пуњења и пражњења	Након 20.000 циклуса пуњења и пражњења, капацитет остаје изнад 90% почетне вредности	Након 20.000 циклуса пуњења и пражњења, капацитет остаје изнад 90% почетне вредности
Поређење трошкова	100% (референтна вредност)	Око 15% (трошкови материјала + трошкови система, очекивано укупно смањење од око 85%)

Поређење YMIN кондензаторских решења: Савршено прилагодљиво различитим потребама SSD апликација

Табела 3: Препоруке за избор YMIN кондензатора за различите SSD дискове

Сценарији примене SSD-а	Препоручено решење	Основни разлог	YMIN Типична спецификација
Ултра танки M.2 SSD (дебљине 5 мм)	Проводни полимерни танталски електролитички кондензатор	Једино решење које може да обезбеди високу капацитивност на милиметарској висини	TQD 35V 47μF (1,5 mm visine)
Високоперформансни AI сервер SSD	Проводни полимерни танталски електролитички кондензатор	Дуг век трајања, висока поузданост, што одговара гарантном року сервера	TQD 35V 47/68μF
Мејнстрим/ценовски осетљив SATA SSD	Полимерни хибридни алуминијумски електролитички кондензатор	Најбољи однос цене и перформанси, осигуравајући основну поузданост и век трајања	НГИ 35В 100μФ
SSD великог капацитета, нивоа U.2 за предузећа	Доступна су двострука решења	Врхунске перформансе: Висока цена - перформансе танталних кондензатора; Хибридни алуминијумски кондензатори	Прилагођено према трошковима и циљевима купаца

Одељак са питањима и одговорима

П: Како одабрати између две врсте кондензатора?

A: Избор зависи од ваших основних захтева.

Ако се ваш дизајн суочава са екстремним просторним ограничењима (као што је ултратанки М.2) и захтева врхунску стабилност на високим температурама и дуг век трајања, ymin проводљиви полимерни тантал електролитички кондензатори су ваш идеалан избор.

Ако ваш дизајн има мало простора за распоред и тражи најбољу равнотежу између поузданости и укупних трошкова система, уз фаворизовање безбеднијег режима отказа „отвореног кола“, Ymin полимерни хибридни алуминијумски електролитички кондензатори су боље решење.

Закључак

Изаберите ymin да бисте осигурали стабилност и перформансе вашег система за складиштење података на AI серверу.

ymin нуди две основне производне линије у области кондензатора - проводљиве полимерне тантал електролитичке кондензаторе и полимерне хибридне алуминијумске електролитичке кондензаторе. Било да се ради о ултратанким SSD дисковима ограниченог простора или SSD дисковима пословног нивоа који захтевају велики капацитет и подршку велике снаге, можемо пружити професионалне и поуздане савете о избору кондензатора, помажући купцима да пронађу најбољи баланс између перформанси, цене и поузданости. За детаљне спецификације, извештаје о испитивању, табеле избора или да бисте затражили узорке, посетите ymin веб страницу или контактирајте нашу техничку подршку. Можемо пружити индивидуалну подршку при избору за ваш специфични пројекат.