Mga gintang sa transient power sa lebel sa milisegundo sa mga AI server rack BBU: Ngano nga mas angay ang "hybrid supercapacitor (LIC) + BBU"?

Ang mga AI server racks makasinati og millisecond-level (kasagaran 1–50 ms) nga power surges ug DC bus voltage drops atol sa paspas nga pagbalhin-balhin tali sa training ug inference loads. Ang NVIDIA, sa GB300 NVL72 power rack design niini, naghisgot nga ang power rack niini nag-integrate sa mga energy storage components ug nagtrabaho uban sa usa ka controller aron makab-ot ang rack-level rapid transient power smoothing (tan-awa ang reference [1]).

Sa praktis sa inhenyeriya, ang paggamit sa "hybrid supercapacitor (LIC) + BBU (Battery Backup Unit)" aron maporma ang duol nga buffer layer mahimong makabulag sa "transient response" ug "short-term backup power": ang LIC responsable sa millisecond-level compensation, ug ang BBU responsable sa second-to-minute-level takeover. Kini nga artikulo naghatag ug reproducible selection approach para sa mga engineer, usa ka lista sa mga importanteng indicator, ug mga verification items. Kon gamiton ang YMIN SLF 4.0V 4500F (single-unit ESR≤0.8mΩ, continuous discharge current 200A, ang mga parameter kinahanglan nga magtumong sa specification sheet [3]) isip ehemplo, kini naghatag ug mga configuration suggestions ug comparative data support.

Ang mga rack BBU power supply nagbalhin sa "transient power smoothing" paduol sa karga.

Samtang ang single-rack power consumption moabot sa gatosan ka kilowatts nga lebel, ang AI workloads mahimong hinungdan sa pagsaka sa kuryente sa mubo nga panahon. Kung ang pag-ubos sa boltahe sa bus molapas sa system threshold, mahimo kini nga hinungdan sa proteksyon sa motherboard, mga sayop sa GPU, o pag-restart. Aron makunhuran ang peak impacts sa upstream power supply ug sa grid, ang pipila ka mga arkitektura nagpaila sa mga estratehiya sa energy buffering ug pagkontrol sulod sa rack power rack, nga nagtugot sa mga power spike nga "masuhop ug mapagawas sa lokal" sulod sa rack. Ang kinauyokan nga mensahe niini nga disenyo mao: ang mga transient nga problema kinahanglan nga sulbaron una sa lokasyon nga labing duol sa load.

Sa mga server nga adunay ultra-high-power (kilowatt-level) nga mga GPU sama sa NVIDIA GB200/GB300, ang kinauyokan nga hagit nga giatubang sa mga sistema sa kuryente nabalhin gikan sa tradisyonal nga backup power ngadto sa pagdumala sa transient power surges sa millisecond ug gatusan ka kilowatt nga lebel. Ang tradisyonal nga mga solusyon sa BBU backup power, nga nakasentro sa lead-acid nga mga baterya, nag-antos sa mga bottleneck sa katulin sa pagtubag ug densidad sa kuryente tungod sa kinaiyanhon nga mga paglangan sa reaksyon sa kemikal, taas nga internal nga resistensya, ug limitado nga mga kapabilidad sa pagdawat sa dinamikong bayad. Kini nga mga bottleneck nahimong hinungdanon nga mga hinungdan nga nagpugong sa pag-uswag sa single-rack computing power ug kasaligan sa sistema.

Talaan 1: Eskematikong dayagram sa lokasyon sa tulo ka lebel nga hybrid energy storage mode sa rack BBU (dayagram sa lamesa)

Ebolusyon sa Arkitektura

Gikan sa "Battery Backup" ngadto sa "Three-Tier Hybrid Energy Storage Mode"

Ang tradisyonal nga mga BBU nagsalig sa mga baterya para sa pagtipig og enerhiya. Tungod sa kakulang sa kuryente nga lebel sa millisecond, ang mga baterya, nga limitado sa chemical reaction kinetics ug katumbas nga internal resistance, kasagaran dili kaayo dali nga motubag kon itandi sa pagtipig og enerhiya nga nakabase sa capacitor. Busa, ang mga solusyon sa rack-side nagsugod na sa pagsagop og tiered strategy: “LIC (transient) + BBU (short-time) + UPS/HVDC (long-time)”:

Ang LIC konektado nga parallel duol sa DC Bus: nagdumala sa millisecond-level nga power compensation ug voltage support (high-rate charging ug discharging).

BBU (baterya o uban pang tipiganan sa enerhiya): nagdumala sa ikaduha hangtod minuto nga lebel sa pag-takeover (sistema nga gidisenyo alang sa gidugayon sa backup).

UPS/HVDC sa lebel sa data center: nagdumala sa mas dugay nga walay hunong nga suplay sa kuryente ug regulasyon sa grid-side.

Kining pagbahin sa trabaho nagbulag sa "mga paspas nga baryable" ug "mga hinay nga baryable": pagpalig-on sa bus samtang nagpamenos sa dugay nga panahon nga stress ug pressure sa pagmentinar sa mga yunit sa pagtipig sa enerhiya.

Lawom nga Pagtuki: Ngano nga YMINMga Hybrid Supercapacitor?

Ang hybrid supercapacitor LIC (Lithium-ion Capacitor) sa ymin naghiusa sa istruktura sa taas nga gahum nga mga kinaiya sa mga capacitor uban sa taas nga densidad sa enerhiya sa usa ka electrochemical system. Sa mga senaryo sa transient compensation, ang yawe sa pag-agwanta sa load mao ang: pagpagawas sa gikinahanglan nga enerhiya sulod sa target nga Δt, ug paghatud sa igo nga dako nga pulse current sulod sa gitugot nga pagtaas sa temperatura ug pagkunhod sa boltahe.

Taas nga Output sa Kusog: Kung kalit nga mausab ang load sa GPU o ang power grid mag-usab-usab, ang tradisyonal nga lead-acid nga mga baterya, tungod sa ilang hinay nga chemical reaction rate ug taas nga internal resistance, makasinati og paspas nga pagkadaot sa ilang dynamic charge acceptance capability, nga moresulta sa kawalay katakos sa pagtubag sulod sa milliseconds. Ang hybrid supercapacitor makakompleto dayon og compensation sulod sa 1-50ms, gisundan sa minute-level backup power gikan sa BBU backup power supply, nga nagsiguro sa stable nga bus voltage ug makapakunhod pag-ayo sa risgo sa motherboard ug GPU crashes.

Pag-optimize sa Gidaghanon ug Timbang: Kon itandi ang "katumbas nga magamit nga enerhiya (gitino sa V_hi→V_lo voltage window) + katumbas nga transient window (Δt)," ang solusyon sa LIC buffer layer kasagarang makapakunhod sa gidaghanon ug gibug-aton kon itandi sa tradisyonal nga backup sa baterya (pagkunhod sa gidaghanon nga gibana-bana nga 50%–70%, pagkunhod sa gibug-aton nga gibana-bana nga 50%–60%, ang tipikal nga mga kantidad dili magamit sa publiko ug nanginahanglan og pag-verify sa proyekto), nga nagpagawas sa espasyo sa rack ug mga kahinguhaan sa airflow. (Ang piho nga porsyento nagdepende sa mga detalye, mga sangkap sa istruktura, ug mga solusyon sa pagwagtang sa kainit sa butang nga gitandi; girekomenda ang pag-verify nga espesipiko sa proyekto.)

Pag-uswag sa Katulin sa Pag-charge: Ang LIC adunay taas nga rate sa pag-charge ug pag-discharge nga kapabilidad, ug ang katulin sa pag-recharge niini kasagaran mas taas kaysa sa mga solusyon sa baterya (pag-uswag sa katulin nga sobra sa 5 ka pilo, nga nakab-ot ang hapit napulo ka minuto nga paspas nga pag-charge; tinubdan: hybrid supercapacitor kumpara sa tipikal nga mga kantidad sa lead-acid nga baterya). Ang oras sa pag-recharge gitino pinaagi sa power margin sa sistema, estratehiya sa pag-charge, ug thermal design. Girekomenda nga gamiton ang "oras nga gikinahanglan aron mag-recharge hangtod sa V_hi" isip sukdanan sa pagdawat, inubanan sa balik-balik nga pagtimbang-timbang sa pagtaas sa temperatura sa pulso.

Taas nga kinabuhi sa siklo: Ang LIC kasagarang nagpakita og mas taas nga kinabuhi sa siklo ug mas ubos nga mga kinahanglanon sa pagmentinar ubos sa mga kondisyon sa high-frequency charge ug discharge (1 milyon nga siklo, sobra sa 6 ka tuig nga kinabuhi, gibana-bana nga 200 ka pilo kaysa sa tradisyonal nga lead-acid nga mga baterya; tinubdan: Hybrid supercapacitors kon itandi sa tipikal nga lead-acid nga mga baterya). Ang kinabuhi sa siklo ug mga limitasyon sa pagtaas sa temperatura gipailalom sa piho nga mga detalye ug mga kondisyon sa pagsulay. Gikan sa usa ka hingpit nga perspektibo sa kinabuhi, kini makatabang sa pagpakunhod sa operasyon ug pagmentinar ug mga gasto sa pagkapakyas.

Hulagway 2: Eskematiko sa Sistema sa Pagtipig og Hybrid Energy:

Baterya sa Lithium-ion (lebel sa ikaduhang minuto) + Lithium-ion Capacitor LIC (buffer sa lebel sa milisegundo)

Base sa Japanese Musashi CCP3300SC (3.8V 3000F) sa NVIDIA GB300 reference design, kini adunay mas taas nga densidad sa kapasidad, mas taas nga boltahe, ug mas taas nga kapasidad sa mga espesipikasyon nga magamit sa publiko: usa ka 4.0V operating voltage ug usa ka 4500F nga kapasidad, nga miresulta sa mas taas nga single-cell energy storage ug mas lig-on nga buffering capabilities sulod sa parehas nga gidak-on sa module, nga nagsiguro sa walay kompromiso nga millisecond-level nga tubag.

Mga pangunang parametro sa YMIN SLF series hybrid supercapacitors:

Gi-rate nga Boltahe: 4.0V; Nominal nga Kapasidad: 4500F

DC Internal nga Resistance/ESR: ≤0.8mΩ

Padayon nga Pag-discharge Current: 200A

Sakop sa Boltahe sa Operasyon: 4.0–2.5V

Gamit ang hybrid supercapacitor-based BBU local buffer solution sa YMIN, makahatag kini og taas nga current compensation sa DC bus sulod sa usa ka millisecond window, nga makapaayo sa kalig-on sa bus voltage. Kon itandi sa ubang mga solusyon nga adunay parehas nga available energy ug transient window, ang buffer layer kasagarang makapakunhod sa space occupy ug makapagawas sa rack resources. Mas angay usab kini alang sa high-frequency charging ug discharging ug paspas nga recovery requirements, nga makapakunhod sa maintenance pressure. Ang espesipikong performance kinahanglan nga mapamatud-an base sa mga espesipikasyon sa proyekto.

Giya sa Pagpili: Tukma nga Pagpares sa Senaryo

Tungod sa grabeng mga hagit sa AI computing power, importante kaayo ang inobasyon sa mga sistema sa power supply.YMIN's SLF 4.0V 4500F hybrid supercapacitor, uban sa lig-on ug proprietary nga teknolohiya niini, naghatag og taas nga performance, kasaligan nga solusyon sa BBU buffer layer nga gihimo sa lokal nga merkado, nga naghatag og kinauyokan nga suporta para sa lig-on, episyente, ug intensive nga padayon nga ebolusyon sa mga AI data center.

Kon nagkinahanglan ka ug detalyadong teknikal nga impormasyon, makahatag kami ug: mga datasheet, datos sa pagsulay, mga lamesa sa pagpili sa aplikasyon, mga sample, ug uban pa. Palihug ihatag usab ang mga importanteng impormasyon sama sa: boltahe sa bus, ΔP/Δt, mga sukod sa wanang, temperatura sa palibot, ug mga detalye sa kinabuhi aron dali namong makahatag ug mga rekomendasyon sa pag-configure.

Seksyon sa Pangutana ug Tubag

P: Ang GPU load sa usa ka AI server mahimong mosaka og 150% sulod sa pipila ka milliseconds, ug ang tradisyonal nga lead-acid nga mga baterya dili makaapas niini. Unsa ang espesipikong oras sa pagtubag sa mga YMIN lithium-ion supercapacitor, ug unsaon nimo pagkab-ot kini nga paspas nga suporta?

A: Ang mga YMIN hybrid supercapacitor (SLF 4.0V 4500F) nagsalig sa mga prinsipyo sa pagtipig sa pisikal nga enerhiya ug adunay ubos kaayo nga internal resistance (≤0.8mΩ), nga nagtugot sa dali nga high-rate discharge sa 1-50 millisecond range. Kung ang kalit nga pagbag-o sa GPU load hinungdan sa kalit nga pag-ubos sa DC bus voltage, mahimo kini nga magpagawas usa ka dako nga kuryente nga halos walay paglangan, nga direkta nga nag-compensate sa bus power, sa ingon nagpalit ug oras para sa backend BBU power supply nga makamata ug mopuli, nga nagsiguro sa usa ka hapsay nga pagbalhin sa boltahe ug paglikay sa mga sayop sa pagkalkula o mga pag-crash sa hardware nga gipahinabo sa mga pag-ubos sa boltahe.

Sumaryo sa katapusan niining artikulo

Mga Magamit nga Senaryo: Haom para sa AI server rack-level BBUs (Backup Power Units) sa mga senaryo diin ang DC bus nag-atubang og millisecond-level transient power surges/voltage drops; magamit sa usa ka “hybrid supercapacitor + BBU” local buffer architecture para sa bus voltage stabilization ug transient compensation ubos sa short-term power outages, grid fluctuations, ug kalit nga mga pagbag-o sa GPU load.

Mga Pangunang Bentaha: Paspas nga tubag nga lebel sa milisegundo (nga makabawi sa 1-50ms nga transient windows); ubos nga internal resistance/taas nga kapasidad sa kuryente, nga nagpauswag sa kalig-on sa boltahe sa bus ug nagpamenos sa risgo sa wala damha nga pag-restart; nagsuporta sa taas nga rate sa pag-charge ug pagdiskarga ug paspas nga pag-recharge, nga nagpamubo sa oras sa pagbawi sa backup nga kuryente; mas angay alang sa mga kondisyon sa high-frequency nga pag-charge ug pagdiskarga kon itandi sa tradisyonal nga mga solusyon sa baterya, nga makatabang sa pagpakunhod sa pressure sa pagmentinar ug kinatibuk-ang gasto sa lifecycle.

Girekomendar nga Modelo: YMIN Square Hybrid Supercapacitor SLF 4.0V 4500F

Data (Mga Espesipikasyon/Mga Report sa Pagsulay/Mga Sample) Pagkuha:

Opisyal nga Website: www.ymin.com
Teknikal nga Hotline: 021-33617848

Mga Reperensya (Mga Tinubdan sa Publiko)

[1] Opisyal nga Impormasyon sa Publiko/Teknikal nga Blog sa NVIDIA: Pasiuna sa GB300 NVL72 (Power Shelf) Rack-Level Transient Smoothing/Energy Storage

[2] Mga Publikong Report gikan sa Media/Mga Institusyon sama sa TrendForce: GB200/GB300 May Kalabutan nga mga Aplikasyon sa LIC ug Impormasyon sa Supply Chain

[3] Ang Shanghai YMIN Electronics naghatag sa “Mga Espisipikasyon sa SLF 4.0V 4500F Hybrid Supercapacitor”