Фосилаҳои муваққатии қудрати сатҳи миллисекундӣ дар BBU-ҳои рафи серверҳои AI: Чаро "суперконденсатори гибридӣ (LIC) + BBU" мувофиқтар аст?

 

Рафҳои серверҳои зеҳни сунъӣ ҳангоми гузариши босуръат байни борҳои омӯзишӣ ва хулосакунӣ аз афзоиши қувваи барқ ​​дар сатҳи миллисония (одатан 1-50 мс) ва коҳиши шиддати шина DC азият мекашанд. NVIDIA, дар тарҳи рафи барқии GB300 NVL72-и худ, қайд мекунад, ки рафи барқии он ҷузъҳои нигоҳдории энергияро муттаҳид мекунад ва бо контроллер кор мекунад, то ҳамворкунии босуръати қувваи муваққатиро дар сатҳи раф ба даст орад (нигаред ба истиноди [1]).

Дар амалияи муҳандисӣ, истифодаи "суперконденсатори гибридӣ (LIC) + BBU (Воҳиди эҳтиётии батарея)" барои ташкили қабати буферии наздик метавонад "вокуниши муваққатӣ" ва "қудрати эҳтиётии кӯтоҳмуддат"-ро ҷудо кунад: LIC барои ҷуброни сатҳи миллисония ва BBU барои қабули сатҳи дуюм то дақиқа масъул аст. Ин мақола равиши интихоби такроршавандаро барои муҳандисон, рӯйхати нишондиҳандаҳои асосӣ ва ашёи тасдиқкунанда пешниҳод мекунад. Бо назардошти YMIN SLF 4.0V 4500F (ESR-и яквоҳидӣ≤0.8mΩ, ҷараёни холӣшавии доимӣ 200A, параметрҳо бояд ба варақаи мушаххасот [3] ишора кунанд), он пешниҳодҳои конфигуратсия ва дастгирии муқоисавии маълумотро пешниҳод мекунад.

Таъминоти барқии Rack BBU "ҳамворкунии қудрати муваққатӣ"-ро ба сарборӣ наздиктар мекунанд.

Вақте ки истеъмоли қувваи барқ ​​дар як раф ба сатҳи садҳо киловатт мерасад, сарбориҳои кории зеҳни сунъӣ метавонанд дар муддати кӯтоҳ боиси болоравии ҷараён шаванд. Агар пастшавии шиддати автобус аз ҳадди система зиёд бошад, он метавонад муҳофизати motherboard, хатогиҳои GPU ё аз нав оғозёбиро ба вуҷуд орад. Барои кам кардани таъсири авҷ ба таъминоти қувваи барқи болооб ва шабака, баъзе меъморӣ стратегияҳои буферкунӣ ва назорати энергияро дар дохили рафи қувваи барқи раф ҷорӣ мекунанд, ки имкон медиҳад, ки болоравии қувваи барқ ​​дар дохили раф "ҷаббида ва дар маҳал раҳо карда шавад". Паёми асосии ин тарҳ ин аст: мушкилоти муваққатӣ бояд аввал дар макони наздиктарин ба бор ҳал карда шаванд.

Дар серверҳое, ки бо GPU-ҳои ултра-баландқувват (сатҳи киловатт) ба монанди NVIDIA GB200/GB300 муҷаҳҳаз шудаанд, мушкилоти асосии системаҳои энергетикӣ аз нерӯи эҳтиётии анъанавӣ ба коркарди афзоиши муваққатии нерӯи барқ ​​дар сатҳҳои миллисония ва садҳо киловатт гузашт. Ҳалли анъанавии нерӯи эҳтиётии BBU, ки ба батареяҳои сурб-кислота нигаронида шудаанд, аз сабаби таъхирҳои дохилии реаксияи кимиёвӣ, муқовимати баланди дохилӣ ва имкониятҳои маҳдуди қабули заряди динамикӣ аз мушкилоти суръати вокуниш ва зичии нерӯи барқ ​​азият мекашанд. Ин мушкилот ба омилҳои калидӣ табдил ёфтаанд, ки беҳтар шудани қудрати ҳисоббарории якқабата ва эътимоднокии системаро маҳдуд мекунанд.

Ҷадвали 1: Диаграммаи схематикии ҷойгиршавии режими нигоҳдории энергияи гибридии сесатҳӣ дар рафи BBU (диаграммаи ҷадвалӣ)

Тарафи боркунӣ Автобуси DC LIC (Суперконденсатори гибридӣ) BBU (Батарея/Нигоҳдории энергия) UPS/HVDC
Қадами барқи GPU/Motherboard (сатҳи мс) Шиддати шина DC Пастшавии шиддат/Риппл Ҷуброни маҳаллӣ Миёна 1-50 мс Пардохт/Рехолдиҳии баландсуръат Сатҳи дақиқаи дуюми ишғоли кӯтоҳмуддат (мувофиқи система тарҳрезӣ шудааст) Сатҳи дақиқа-соатаи таъминоти барқи дарозмуддат (Мувофиқи меъмории маркази додаҳо)

Таҳаввулоти меъморӣ

Аз «Нусхабардории батарея» то «Реҷаи нигоҳдории энергияи гибридии сесатҳа»

BBU-ҳои анъанавӣ асосан барои нигоҳдории энергия ба батареяҳо такя мекунанд. Дар рӯбарӯ шудан бо норасоии қувваи барқ ​​дар сатҳи миллисекунд, батареяҳо, ки бо кинетикаи реаксияи кимиёвӣ ва муқовимати дохилии баробар маҳдуданд, аксар вақт нисбат ба нигоҳдории энергия дар асоси конденсатор камтар зуд вокуниш нишон медиҳанд. Аз ин рӯ, роҳҳои ҳалли паҳлӯӣ ба қабули стратегияи сатҳӣ шурӯъ кардаанд: "LIC (гузаранда) + BBU (кӯтоҳмуддат) + UPS/HVDC (дарозмуддат)":

LIC, ки дар наздикии шинаи DC ба таври мувозӣ пайваст аст: ҷуброни қувваи барқ ​​ва дастгирии шиддатро дар сатҳи миллисония (пуркунӣ ва холӣ кардани суръати баланд) идора мекунад.

BBU (батарея ё дигар нигоҳдории энергия): қабули маълумотро дар сатҳи дуюм то дақиқа идора мекунад (система барои давомнокии эҳтиётӣ тарҳрезӣ шудааст).

UPS/HVDC дар сатҳи маркази додаҳо: таъминоти бефосилаи дарозмуддати барқ ​​ва танзими канори шабакаро идора мекунад.

Ин тақсимоти меҳнат «тағйирёбандаҳои зуд» ва «тағйирёбандаҳои суст»-ро аз ҳам ҷудо мекунад: кори автобусро устувор мекунад ва ҳамзамон стресс ва фишори нигоҳдории дарозмуддатро ба дастгоҳҳои нигоҳдории энергия коҳиш медиҳад.

Таҳлили амиқ: Чаро YMINСуперконденсаторҳои гибридӣ?

Суперконденсатори гибридии LIC (Конденсатори литий-ион)-и Ymin хусусиятҳои баланди қудрати конденсаторҳоро бо зичии баланди энергияи системаи электрохимиявӣ ба таври сохторӣ муттаҳид мекунад. Дар сенарияҳои ҷуброни муваққатӣ, калиди муқовимат ба сарборӣ ин аст: баровардани энергияи зарурӣ дар доираи ҳадафи Δt ва таъмини ҷараёни импулсии кофӣ калон дар доираи афзоиши ҳарорат ва пастшавии шиддат.

Қувваи баланд: Вақте ки сарбории GPU ногаҳон тағйир меёбад ё шабакаи барқ ​​​​навъ меёбад, батареяҳои анъанавии сурб-кислотаҳо, аз сабаби суръати сусти реаксияи кимиёвӣ ва муқовимати баланди дохилӣ, қобилияти қабули заряди динамикии худро зуд коҳиш медиҳанд, ки дар натиҷа имконнопазирии посух додан дар миллисонияҳо ба вуҷуд меояд. Суперконденсатори гибридӣ метавонад ҷуброни фавриро дар давоми 1-50 мс анҷом диҳад ва сипас қувваи эҳтиётии сатҳи дақиқа аз манбаи барқи эҳтиётии BBU таъмин карда шавад, ки шиддати устувори автобусро таъмин мекунад ва хатари садамаҳои motherboard ва GPU-ро ба таври назаррас коҳиш медиҳад.

Беҳсозии ҳаҷм ва вазн: Ҳангоми муқоисаи "энергияи эквивалентии дастрас (ки бо равзанаи шиддати V_hi→V_lo муайян карда мешавад) + равзанаи эквивалентии гузариш (Δt)", ҳалли қабати буферии LIC одатан ҳаҷм ва вазнро дар муқоиса бо нусхабардории анъанавии батарея (кам кардани ҳаҷм тақрибан 50%–70%, кам кардани вазн тақрибан 50%–60%, арзишҳои маъмулӣ дастрас нестанд ва тасдиқи лоиҳаро талаб мекунанд) ба таври назаррас коҳиш медиҳад ва фазои раф ва захираҳои ҷараёни ҳаворо озод мекунад. (Фоизи мушаххас аз мушаххасот, ҷузъҳои сохторӣ ва роҳҳои ҳалли парокандагии гармии объекти муқоисавӣ вобаста аст; тасдиқи мушаххаси лоиҳа тавсия дода мешавад.)

Беҳтар кардани суръати пуркунӣ: LIC дорои қобилиятҳои пуркунӣ ва холӣ кардани батареяҳои баландсуръат аст ва суръати пуркунии он одатан нисбат ба ҳалли батареяҳо баландтар аст (беҳтар кардани суръат беш аз 5 маротиба, ба даст овардани пуркунии зуд дар тӯли қариб даҳ дақиқа; манбаъ: суперконденсатори гибридӣ дар муқоиса бо арзишҳои маъмулии батареяи сурб-кислотӣ). Вақти пуркунӣ аз рӯи маржаи қувваи система, стратегияи пуркунӣ ва тарҳрезии гармӣ муайян карда мешавад. Тавсия дода мешавад, ки "вақти зарурӣ барои пуркунӣ ба V_hi" ҳамчун метрикаи қабул, дар якҷоягӣ бо арзёбии такрории афзоиши ҳарорати импулс истифода шавад.

Мӯҳлати дарози фаъолият: LIC одатан мӯҳлати дарозтари фаъолият ва талаботи камтари нигоҳдориро дар шароити пуркунӣ ва холӣ кардани басомади баланд нишон медиҳад (1 миллион давра, зиёда аз 6 соли мӯҳлати истифода, тақрибан 200 маротиба аз батареяҳои анъанавии сурб-кислота; манбаъ: Суперконденсаторҳои гибридӣ дар муқоиса бо батареяҳои маъмулии сурб-кислота). Мӯҳлати фаъолият ва маҳдудиятҳои афзоиши ҳарорат ба мушаххасот ва шароити озмоишии мушаххас вобаста аст. Аз нуқтаи назари тамоми давраи ҳаёт, ин ба кам кардани хароҷоти истифода ва нигоҳдорӣ ва нокомӣ мусоидат мекунад.

企业微信截图_17688764453379

Расми 2: Нақшаи системаи нигоҳдории энергияи гибридӣ:

Батареяи литий-ион (сатҳи дақиқаи дуюм) + Конденсатори литий-ион LIC (буфери сатҳи миллисония)

Бар асоси тарҳи истинодии NVIDIA GB300 Musashi CCP3300SC-и ҷопонӣ (3.8V 3000F), он дар мушаххасоти дастраси оммавии худ бо зичии баландтари иқтидор, шиддати баландтар ва иқтидори баландтар фахр мекунад: шиддати корӣ 4.0V ва иқтидори 4500F, ки дар натиҷа нигоҳдории энергияи яккаса ва қобилиятҳои буферии қавитар дар дохили ҳамон андозаи модул ба даст меояд ва вокуниши сатҳи миллисонияро таъмин мекунад.

Параметрҳои асосии суперконденсаторҳои гибридии силсилаи YMIN SLF:

企业微信截图_17688765365422

Шиддати номиналӣ: 4.0V; Иқтидори номиналӣ: 4500F

Муқовимати дохилии DC/ESR: ≤0.8mΩ

Ҷараёни холӣшавии доимӣ: 200А

Диапазони шиддати корӣ: 4.0–2.5V

Бо истифода аз ҳалли буферии маҳаллии BBU, ки дар асоси суперконденсаторҳои гибридии YMIN сохта шудааст, он метавонад дар давоми як миллисония ба шинаи DC ҷуброни ҷараёни баландро таъмин кунад ва устувории шиддати шинаро беҳтар созад. Дар муқоиса бо дигар ҳалли дорои ҳамон энергияи дастрас ва тирезаи муваққатӣ, қабати буферӣ одатан ишғоли фазо ва озод кардани захираҳои рафро кам мекунад. Он инчунин барои пуркунӣ ва холӣ кардани басомади баланд ва талаботи барқароркунии зуд мувофиқтар аст ва фишори нигоҳдориро коҳиш медиҳад. Иҷрои мушаххас бояд дар асоси мушаххасоти лоиҳа тасдиқ карда шавад.

Роҳнамои интихоб: Мутобиқати дақиқ бо сенария

Дар рӯбарӯ шудан бо мушкилоти шадиди қудрати ҳисоббарории зеҳни сунъӣ, навоварӣ дар системаҳои таъминоти барқ ​​​​муҳим аст.Суперконденсатори гибридии SLF 4.0V 4500F-и YMINбо технологияи боэътимоди моликияти худ, як ҳалли қабати буферии BBU-и баландсифат ва боэътимоди истеҳсоли ватаниро пешниҳод мекунад, ки дастгирии асосиро барои таҳаввулоти устувор, самаранок ва шадиди пайвастаи марказҳои додаҳои зеҳни сунъӣ таъмин мекунад.

Агар ба шумо маълумоти муфассали техникӣ лозим бошад, мо метавонем инҳоро пешниҳод кунем: варақаҳои маълумот, маълумоти санҷишӣ, ҷадвалҳои интихоби барнома, намунаҳо ва ғайра. Лутфан инчунин маълумоти асосиро, аз қабили: шиддати шина, ΔP/Δt, андозаҳои фазо, ҳарорати муҳит ва хусусиятҳои мӯҳлати истифода, пешниҳод кунед, то мо тавонем зуд тавсияҳои конфигуратсияро пешниҳод кунем.

Бахши саволу ҷавоб

С: Боркунии GPU-и сервери зеҳни сунъӣ метавонад дар тӯли миллисонияҳо 150% афзоиш ёбад ва батареяҳои анъанавии сурб-кислотавӣ наметавонанд бо он ҳамқадам бошанд. Вақти мушаххаси вокуниши суперконденсаторҳои литий-ионии YMIN чанд аст ва шумо чӣ гуна ин дастгирии зудро ба даст меоред?

A: Суперконденсаторҳои гибридии YMIN (SLF 4.0V 4500F) ба принсипҳои нигоҳдории энергияи ҷисмонӣ такя мекунанд ва муқовимати дохилии хеле паст доранд (≤0.8mΩ), ки имкон медиҳад, ки холӣшавии фаврии баландсуръат дар диапазони 1-50 миллисония имконпазир гардад. Вақте ки тағйироти ногаҳонии сарбории GPU боиси коҳиши якбораи шиддати шина DC мегардад, он метавонад ҷараёни калонро қариб бе таъхир раҳо кунад ва мустақиман қувваи шинаро ҷуброн кунад ва бо ин васила вақтро барои бедор шудан ва ба даст гирифтани манбаи барқи BBU-и пуштибонӣ харад, гузариши ҳамвори шиддатро таъмин кунад ва аз хатогиҳои ҳисоббарорӣ ё садамаҳои сахтафзор, ки аз сабаби паст шудани шиддат ба вуҷуд меоянд, пешгирӣ кунад.

Хулоса дар охири ин мақола

Сенарияҳои татбиқшаванда: Барои BBU-ҳои сатҳи рафи серверҳои AI (Воҳидҳои эҳтиётии барқ) дар сенарияҳое, ки автобуси DC бо афзоиши муваққатии қувваи барқ/поёншавии шиддат дар сатҳи миллисония рӯбарӯ мешавад, мувофиқ аст; барои меъмории буферии маҳаллии "суперконденсатори гибридӣ + BBU" барои устувор кардани шиддати автобус ва ҷуброни муваққатӣ дар ҳолати қатъи кӯтоҳмуддати барқ, ноустувории шабака ва тағироти ногаҳонии сарбории GPU татбиқ мешавад.

Бартариҳои асосӣ: Вокуниши фаврии сатҳи миллисония (ҷубронкунандаи тирезаҳои гузариши 1-50 мс); муқовимати пасти дохилӣ/қобилияти ҷараёни баланд, беҳтар кардани устувории шиддати автобус ва коҳиш додани хатари аз нав оғоз кардани ғайричашмдошт; пуркунии барқ ​​ва холӣ кардани суръати баланд ва пуркунии зудро дастгирӣ мекунад, вақти барқароркунии қувваи эҳтиётиро кӯтоҳ мекунад; дар муқоиса бо ҳалли анъанавии батарея барои шароити пуркунии барқ ​​ва холӣ кардани басомади баланд мувофиқтар аст, ки ба коҳиш додани фишори нигоҳдорӣ ва хароҷоти умумии давраи ҳаёт мусоидат мекунад.

Модели тавсияшуда: YMIN Square Hybrid Supercapacitor SLF 4.0V 4500F

Гирифтани маълумот (Хусусиятҳо/Ҳисоботҳои санҷишӣ/Намунаҳо):

Вебсайти расмӣ: www.ymin.com
Хати ёрии техникӣ: 021-33617848

Адабиёт (Манбаъҳои оммавӣ)

[1] Маълумоти расмии оммавӣ/блоги техникии NVIDIA: Муқаддима ба ҳамворкунии муваққатӣ/нигоҳдории энергия дар сатҳи рафҳои GB300 NVL72 (Power Shelf)

[2] Гузоришҳои оммавӣ аз ВАО/Муассисаҳо ба монанди TrendForce: GB200/GB300 Маълумот дар бораи барномаҳои LIC ва занҷираи таъминот

[3] Ширкати Shanghai YMIN Electronics "Хусусиятҳои суперконденсатори гибридии SLF 4.0V 4500F"-ро пешниҳод мекунад.


Вақти нашр: 20 январи соли 2026