Примена на полупроводници за енергија од нова генерација во напојувањето со вештачка интелигенција во центрите за податоци и предизвиците на електронските компоненти

Преглед на напојувања за сервери за центри за податоци со вештачка интелигенција

Со брзиот развој на технологијата на вештачката интелигенција (ВИ), центрите за податоци со ВИ стануваат основна инфраструктура на глобалната компјутерска моќ. Овие центри за податоци треба да ракуваат со огромни количини на податоци и сложени модели на ВИ, што поставува екстремно високи барања врз енергетските системи. Напојувањата на серверите на центрите за податоци со ВИ не само што треба да обезбедат стабилно и сигурно напојување, туку треба да бидат и високо ефикасни, енергетски штедливи и компактни за да ги задоволат уникатните барања на работните оптоварувања со ВИ.

1. Висока ефикасност и барања за заштеда на енергија
Серверите на центрите за податоци со вештачка интелигенција извршуваат бројни паралелни задачи за пресметување, што доведува до огромни побарувања за енергија. За да се намалат оперативните трошоци и јаглеродниот отпечаток, енергетските системи мора да бидат многу ефикасни. Напредните технологии за управување со енергија, како што се динамичката регулација на напонот и корекција на активниот фактор на моќност (PFC), се користат за максимизирање на искористувањето на енергијата.

2. Стабилност и сигурност
За апликации со вештачка интелигенција, секоја нестабилност или прекин во напојувањето може да резултира со губење на податоци или пресметковни грешки. Затоа, системите за напојување на серверите на центрите за податоци со вештачка интелигенција се дизајнирани со механизми за повеќестепена редундантност и обновување на грешки за да се обезбеди континуирано напојување под сите околности.

3. Модуларност и скалабилност
Центрите за податоци со вештачка интелигенција честопати имаат високо динамични потреби за пресметување, а енергетските системи мора да бидат способни флексибилно да се скалираат за да ги задоволат овие барања. Модуларните дизајни за напојување им овозможуваат на центрите за податоци да го прилагодат енергетскиот капацитет во реално време, оптимизирајќи ја почетната инвестиција и овозможувајќи брзи надградби кога е потребно.

4. Интеграција на обновлива енергија
Со стремежот кон одржливост, сè повеќе центри за податоци со вештачка интелигенција интегрираат обновливи извори на енергија како што се сончевата и ветерната енергија. Ова бара од енергетските системи интелигентно да се префрлаат помеѓу различни извори на енергија и да одржуваат стабилно работење под различни влезни напојувања.

Напојувања за сервери за центри за податоци со вештачка интелигенција и полупроводници за енергија од следната генерација

Во дизајнот на напојувањата за сервери за центри за податоци со вештачка интелигенција, галиум нитридот (GaN) и силициум карбидот (SiC), кои ја претставуваат следната генерација на енергетски полупроводници, играат клучна улога.

- Брзина и ефикасност на конверзија на енергија:Енергетските системи што користат GaN и SiC уреди постигнуваат брзина на конверзија на енергија три пати поголема од традиционалните напојувања базирани на силициум. Оваа зголемена брзина на конверзија резултира со помала загуба на енергија, значително зголемувајќи ја целокупната ефикасност на енергетскиот систем.

- Оптимизација на големината и ефикасноста:Во споредба со традиционалните напојувања базирани на силициум, напојувањата од GaN и SiC се двојно помали. Овој компактен дизајн не само што заштедува простор, туку и ја зголемува густината на моќност, овозможувајќи им на центрите за податоци со вештачка интелигенција да сместат поголема компјутерска моќ во ограничен простор.

- Апликации со висока фреквенција и висока температура:Уредите од GaN и SiC можат стабилно да работат во средини со висока фреквенција и висока температура, значително намалувајќи ги потребите за ладење, а воедно обезбедувајќи сигурност во услови на висок стрес. Ова е особено важно за центрите за податоци со вештачка интелигенција кои бараат долгорочно работење со висок интензитет.

Прилагодливост и предизвици за електронски компоненти

Бидејќи технологиите GaN и SiC стануваат сè пошироко користени во напојувањата за сервери на центри за податоци со вештачка интелигенција, електронските компоненти мора брзо да се прилагодат на овие промени.

- Поддршка за високи фреквенции:Бидејќи уредите од GaN и SiC работат на повисоки фреквенции, електронските компоненти, особено индуктивите и кондензаторите, мора да покажат одлични перформанси на висока фреквенција за да се обезбеди стабилност и ефикасност на енергетскиот систем.

- Кондензатори со низок ESR: КондензаториВо енергетските системи треба да имаат низок еквивалентен сериски отпор (ESR) за да се минимизира загубата на енергија на високи фреквенции. Поради нивните извонредни карактеристики на низок ESR, кондензаторите за прицврстување се идеални за оваа намена.

- Толеранција на висока температура:Со широката употреба на енергетски полупроводници во средини со висока температура, електронските компоненти мора да бидат способни да работат стабилно подолг временски период во такви услови. Ова наметнува поголеми барања за употребените материјали и пакувањето на компонентите.

- Компактен дизајн и висока густина на моќност:Компонентите треба да обезбедат поголема густина на моќност во ограничен простор, а воедно да одржуваат добри термички перформанси. Ова претставува значителни предизвици за производителите на компоненти, но исто така нуди можности за иновации.

Заклучок

Напојувањата за сервери за центри за податоци со вештачка интелигенција се во процес на трансформација поттикната од полупроводници за напојување од галиум нитрид и силициум карбид. За да се задоволи побарувачката за поефикасни и компактни напојувања,електронски компонентимора да понуди поддршка за повисока фреквенција, подобро термичко управување и помала загуба на енергија. Како што технологијата на вештачката интелигенција продолжува да се развива, оваа област брзо ќе напредува, носејќи повеќе можности и предизвици за производителите на компоненти и дизајнерите на енергетски системи.


Време на објавување: 23 август 2024 година