I rack di servitori AI sperimentanu picchi di putenza di livellu di millisecondi (tipicamente 1-50 ms) è cadute di tensione di u bus DC durante a commutazione rapida trà i carichi di furmazione è di inferenza. NVIDIA, in u so disignu di rack di putenza GB300 NVL72, cita chì u so rack di putenza integra cumpunenti di almacenamiento di energia è funziona cù un controller per ottene un smoothing di putenza transitoria rapida à livellu di rack (vede a riferenza [1]).
In a pratica di l'ingegneria, l'usu di un "supercondensatore ibridu (LIC) + BBU (Unità di Backup di Batteria)" per furmà un stratu buffer vicinu pò disaccoppià a "risposta transitoria" è a "potenza di backup à cortu termine": u LIC hè rispunsevule di a compensazione di u livellu di millisecondi, è u BBU hè rispunsevule di a presa di cuntrollu di u livellu di secondu à minutu. Questu articulu furnisce un approcciu di selezzione riproducibile per l'ingegneri, una lista di indicatori chjave è elementi di verificazione. Pigliendu l'YMIN SLF 4.0V 4500F (unità unica ESR≤0.8mΩ, corrente di scarica cuntinua 200A, i parametri devenu riferisce à a scheda tecnica [3]) cum'è esempiu, furnisce suggerimenti di cunfigurazione è supportu di dati comparativi.
L'alimentatori BBU di rack stanu avvicinendu u "livellamentu di putenza transitoria" à u caricu.
Quandu u cunsumu energeticu di un unicu rack righjunghje u livellu di centinaie di kilowatt, i carichi di travagliu di l'IA ponu causà picchi di corrente in pocu tempu. Se a caduta di tensione di u bus supera a soglia di u sistema, pò attivà a prutezzione di a scheda madre, errori di a GPU o riavvii. Per riduce l'impatti di piccu nantu à l'alimentazione à monte è a rete, alcune architetture stanu introducendu strategie di buffering è di cuntrollu di l'energia in u rack, chì permettenu à i picchi di putenza di esse "assorbiti è liberati lucalmente" in u rack. U missaghju principale di stu cuncepimentu hè: i prublemi transitori devenu esse affrontati prima in a pusizione più vicina à u caricu.
In i servitori equipaggiati cù GPU à putenza ultra-alta (livellu di kilowatt) cum'è NVIDIA GB200/GB300, a sfida principale chì i sistemi di alimentazione devenu affruntà hè stata spostata da l'alimentazione di backup tradiziunale à a gestione di picchi di putenza transitori à livelli di millisecondi è centinaie di kilowatt. E soluzioni tradiziunali di alimentazione di backup BBU, centrate nantu à batterie à piombu-acidu, soffrenu di colli di buttiglia in a velocità di risposta è a densità di putenza per via di ritardi inerenti di reazione chimica, alta resistenza interna è capacità limitate di accettazione di carica dinamica. Quessi colli di buttiglia sò diventati fattori chjave chì limitanu u miglioramentu di a putenza di calculu di un unicu rack è di l'affidabilità di u sistema.
Tavula 1: Schema di a pusizione di a modalità di almacenamiento d'energia ibrida à trè livelli in u rack BBU (diagramma di a tavula)
| Latu di carica | Autobus DC | LIC (Supercondensatore Ibridu) | BBU (Batteria/Accumulu d'Energia) | UPS/HVDC |
| Passu di putenza GPU/Scheda madre (livellu ms) | Tensione di u bus CC Caduta/Ondulazione di tensione | Compensazione lucale Tipica 1-50 ms Carica/scarica à alta velocità | Livellu di Presa di Cuntrollu à Cortu Termine di Seconda Minuta (Cuncipitu Sicondu u Sistema) | Livellu di l'ora-minutu di l'alimentazione à longu andà (secondu l'architettura di u centru di dati) |
Evoluzione di l'architettura
Da "Backup di batteria" à "Modalità di almacenamiento di energia ibrida à trè livelli"
I BBU tradiziunali si basanu principalmente nantu à e batterie per l'accumulazione d'energia. Di fronte à e carenze di putenza à livellu di millisecondi, e batterie, limitate da a cinetica di reazione chimica è da una resistenza interna equivalente, rispondenu spessu menu rapidamente chè l'accumulazione d'energia basata nantu à i condensatori. Dunque, e soluzioni rack-side anu cuminciatu à aduttà una strategia à più livelli: "LIC (transitoriu) + BBU (à cortu termine) + UPS/HVDC (à longu termine)":
LIC cunnessu in parallelu vicinu à u Bus DC: gestisce a compensazione di putenza à livellu di millisecondi è u supportu di tensione (carica è scarica à alta velocità).
BBU (batteria o altra accumulazione d'energia): gestisce a presa di cuntrollu da u secondu à u minutu (sistema cuncipitu per una durata di backup).
UPS/HVDC à livellu di centru di dati: gestisce l'alimentazione elettrica ininterrotta à longu andà è a regulazione di u latu di a rete.
Questa divisione di u travagliu disaccoppia e "variabili veloci" è e "variabili lente": stabilizendu u bus mentre riduce u stress à longu andà è a pressione di manutenzione nantu à l'unità di almacenamiento di energia.
Analisi approfondita: Perchè YMINSupercondensatori ibridi?
U supercondensatore ibridu LIC (Lithium-ion Capacitor) di ymin combina strutturalmente e caratteristiche di alta putenza di i condensatori cù l'alta densità energetica di un sistema elettrochimicu. In scenarii di compensazione transitoria, a chjave per sustene u caricu hè: furnisce l'energia necessaria in u Δt target, è furnisce una corrente d'impulsu sufficientemente grande in l'intervallu di aumentu di temperatura è di caduta di tensione permessu.
Alta putenza in uscita: Quandu u caricu di a GPU cambia bruscamente o a rete elettrica fluttua, e batterie tradiziunali à piombu-acidu, per via di a so lenta velocità di reazione chimica è di l'alta resistenza interna, sperimentanu un rapidu deterioramentu di a so capacità di accettazione di carica dinamica, risultendu in una incapacità di risponde in millisecondi. U supercondensatore ibridu pò cumpletà una compensazione istantanea in 1-50 ms, seguita da una alimentazione di backup à livellu di minutu da l'alimentatore di backup BBU, assicurendu una tensione di bus stabile è riducendu significativamente u risicu di crash di a scheda madre è di a GPU.
Ottimizazione di u Volume è di u Pesu: Quandu si paraguna "l'energia dispunibile equivalente (determinata da a finestra di tensione V_hi→V_lo) + a finestra transitoria equivalente (Δt)", a suluzione di u stratu di buffer LIC riduce tipicamente u vulume è u pesu significativamente paragunatu à a batteria di salvezza tradiziunale (riduzione di u vulume di circa 50%-70%, riduzione di u pesu di circa 50%-60%, i valori tipici ùn sò micca dispunibili publicamente è richiedenu a verificazione di u prugettu), liberendu u spaziu di u rack è e risorse di u flussu d'aria. (A percentuale specifica dipende da e specifiche, i cumpunenti strutturali è e soluzioni di dissipazione di u calore di l'ughjettu di paragone; si raccomanda a verificazione specifica di u prugettu.)
Migliuramentu di a Velocità di Carica: LIC pussede capacità di carica è scarica à alta velocità, è a so velocità di ricarica hè tipicamente più alta di quella di e soluzioni di batteria (migliuramentu di velocità di più di 5 volte, ottenendu una carica rapida di quasi dece minuti; fonte: supercondensatore ibridu versus valori tipici di batteria à piombu-acidu). U tempu di ricarica hè determinatu da u margine di putenza di u sistema, a strategia di carica è u cuncepimentu termicu. Hè cunsigliatu di utilizà "u tempu necessariu per ricaricà à V_hi" cum'è una metrica di accettazione, cumminata cù una valutazione ripetuta di l'aumentu di a temperatura di l'impulsi.
Ciclu di vita longu: LIC presenta tipicamente un ciclu di vita più longu è esigenze di manutenzione più basse in cundizioni di carica è scarica ad alta frequenza (1 milione di cicli, più di 6 anni di durata, circa 200 volte quella di e batterie tradiziunali à piombu-acidu; fonte: supercondensatori ibridi paragunati à e batterie tipiche à piombu-acidu). U ciclu di vita è i limiti di aumentu di temperatura sò sottumessi à specifiche è cundizioni di prova specifiche. Da una perspettiva di ciclu di vita cumpletu, questu aiuta à riduce i costi di funziunamentu, di manutenzione è di guastu.
Figura 2: Schema di u sistema di accumulazione di energia ibrida:
Batteria à ioni di litiu (livellu di secondu minutu) + Condensatore à ioni di litiu LIC (buffer di livellu di millisecondu)
Basatu annantu à u disignu di riferimentu giapponese Musashi CCP3300SC (3.8V 3000F) di NVIDIA GB300, vanta una densità di capacità più alta, una tensione più alta è una capacità più alta in e so specifiche dispunibili publicamente: una tensione di funziunamentu di 4.0V è una capacità di 4500F, chì risultanu in un almacenamentu di energia à cella unica più altu è capacità di buffering più forti in a stessa dimensione di modulu, assicurendu una risposta di livellu di millisecondi senza compromessi.
Parametri chjave di i supercondensatori ibridi di a serie YMIN SLF:
Tensione Nominale: 4.0V; Capacità Nominale: 4500F
Resistenza interna CC/ESR: ≤0,8 mΩ
Corrente di scarica cuntinua: 200A
Gamma di tensione di funziunamentu: 4,0–2,5 V
Utilizendu a suluzione buffer lucale BBU basata annantu à supercondensatori ibridi di YMIN, pò furnisce una compensazione di corrente elevata à u bus DC in una finestra di millisecondu, migliurendu a stabilità di a tensione di u bus. In paragone cù altre suluzioni cù a stessa energia dispunibile è a stessa finestra transitoria, u stratu buffer riduce tipicamente l'occupazione di u spaziu è libera risorse di u rack. Hè ancu più adattatu per a carica è a scarica d'alta frequenza è i requisiti di ricuperazione rapida, riducendu a pressione di manutenzione. E prestazioni specifiche devenu esse verificate in basa à e specificazioni di u prugettu.
Guida di Selezzione: Corrispondenza Precisa à u Scenariu
Di fronte à e sfide estreme di a putenza di calculu di l'IA, l'innuvazione in i sistemi di alimentazione elettrica hè cruciale.Supercondensatore ibridu SLF 4.0V 4500F di YMIN, cù a so solida tecnulugia pruprietaria, furnisce una suluzione di stratu buffer BBU prodotta in u paese, d'altu rendimentu è assai affidabile, chì furnisce un supportu fundamentale per l'evoluzione cuntinua stabile, efficiente è intensiva di i centri di dati AI.
Sè avete bisognu d'infurmazioni tecniche dettagliate, pudemu furnisce: schede tecniche, dati di prova, tabelle di selezzione di l'applicazione, campioni, ecc. Per piacè furnite ancu informazioni chjave cum'è: tensione di bus, ΔP/Δt, dimensioni di u spaziu, temperatura ambiente è specifiche di durata di vita per pudè furnisce rapidamente raccomandazioni di cunfigurazione.
Sezzione Dumande è Risposte
D: A carica di a GPU di un servitore IA pò aumentà di 150% in pochi millisecondi, è e batterie tradiziunali à piombu-acidu ùn ponu micca stà à u ritmu. Chì ghjè u tempu di risposta specificu di i supercondensatori à ioni di litiu YMIN, è cumu si ottiene questu supportu rapidu?
A: I supercondensatori ibridi YMIN (SLF 4.0V 4500F) si basanu nantu à principii di almacenamiento di energia fisica è anu una resistenza interna estremamente bassa (≤0.8mΩ), chì permette una scarica istantanea à alta velocità in l'intervallu di 1-50 millisecondi. Quandu un cambiamentu improvvisu in u caricu di a GPU provoca una forte caduta di a tensione di u bus DC, pò liberà una grande corrente quasi senza ritardu, cumpensendu direttamente a putenza di u bus, cumprendu cusì tempu per chì l'alimentatore BBU di backend si svegli è pigli u cuntrollu, assicurendu una transizione di tensione fluida è evitendu errori di calculu o crash di hardware causati da cadute di tensione.
Riassuntu à a fine di questu articulu
Scenarii Applicabili: Adattu per BBU (Backup Power Units) à livellu di rack di servitori AI in scenarii induve u bus DC face fronte à picchi di putenza/cadute di tensione transitorie di livellu di millisecondi; applicabile à un'architettura di buffer lucale "supercondensatore ibridu + BBU" per a stabilizazione di a tensione di u bus è a compensazione transitoria in casu di interruzioni di corrente à breve termine, fluttuazioni di a rete è cambiamenti improvvisi di carica di a GPU.
Vantaghji principali: Risposta rapida à u livellu di millisecondi (cumpensendu per finestre transitorie di 1-50 ms); bassa resistenza interna / capacità di corrente alta, migliorandu a stabilità di a tensione di u bus è riducendu u risicu di riavvii imprevisti; supporta a carica è a scarica à alta velocità è a ricarica rapida, riducendu u tempu di recuperu di l'alimentazione di backup; più adattatu per e cundizioni di carica è scarica à alta frequenza paragunatu à e soluzioni di batterie tradiziunali, aiutendu à riduce a pressione di manutenzione è i costi totali di u ciclu di vita.
Modellu cunsigliatu: YMIN Square Hybrid Supercapacitor SLF 4.0V 4500F
Acquisizione di dati (specifiche/rapporti di prova/campioni):
Situ web ufficiale: www.ymin.com
Linea diretta tecnica: 021-33617848
Referenze (Fonti Pubbliche)
[1] Blog ufficiale d'infurmazione publica/tecnica di NVIDIA: Introduzione à GB300 NVL72 (Power Shelf) Smoothing transitoriu/almacenamiento d'energia à livellu di rack
[2] Rapporti publichi da i media/istituzioni cum'è TrendForce: GB200/GB300 Applicazioni LIC relative è infurmazioni nantu à a catena di furnimentu
[3] Shanghai YMIN Electronics furnisce e "Specificazioni di u supercondensatore ibridu SLF 4.0V 4500F"
Data di publicazione: 20 di ghjennaghju di u 2026