Hvordan velge den mest passende PLP-kondensatoren for AI-server-SSD-er? En omfattende analyse av elektrolyttiske kondensatorer i ledende polymertantal og elektrolyttiske hybridkondensatorer i fast-væske-aluminium

 

I AI-servere er SSD-er kjernekomponenten for datalagring og -gjenfinning, og ytelsen deres påvirker direkte trenings- og inferenseffektivitet. Med den utbredte bruken av PCIe 5.0/6.0-grensesnitt har SSD-strømforbruket og kravene til øyeblikkelig strøm økt betydelig, noe som gjør valget av Power Loss Protection (PLP)-kondensatorer avgjørende for systemstabilitet.

Spesielt under forhold med høy temperatur, høy belastning og kontinuerlig drift døgnet rundt, må kondensatorer samtidig oppfylle flere krav, inkludert lav ESR, høy kapasitanstetthet, lang levetid og stabilitet ved høy temperatur. Ellers kan det oppstå datatap, fastvarekorrupsjon eller systemkrasj.

Hvorfor valg av kondensator direkte påvirker SSD-ytelse og levetid

Når en SSD opplever et plutselig strømbrudd, må PLP-kondensatoren frigjøre sin lagrede energi innen millisekunder for å sikre sikker skriving av data til NAND-flashminnet. Hvis kondensatorens ESR er for høy, vil det oppstå et stort spenningsfall under utlading, noe som potensielt kan føre til skrivefeil. Hvis kapasitansen er utilstrekkelig eller kapasitansverdien avtar betydelig ved høye temperaturer, kan den ikke gi tilstrekkelig holdetid. I kompakte M.2 SSD-er (f.eks. 5 mm tykke) er kondensatorhøyden dessuten ofte begrenset til under 1,9 mm, og volumetrisk virkningsgrad (CV-verdi) bestemmer direkte om tilstrekkelig energilagring kan oppnås innenfor et begrenset område.

YMIN kondensatorløsninger

Bryter gjennom flaskehalser i lagring for å møte behovene i AI-æraen

Løsning A: Elektrolytiske kondensatorer av ledende polymertantal – en målestokk for optimal ytelse i rommet

YMINs TQD-serie ledende polymer-tantal-elektrolyttiske kondensatorer, med sin ultratynne design (1,5 mm), er perfekt egnet for ultratynne M.2 SSD-er, og løser problemet med plassbegrensninger. Den høye CV-verdien (1,0 μF/mm³) og høytemperaturstabiliteten til tantal-kondensatorer sikrer at selv i et svært lite volum kan de gi tilstrekkelig strømavstengningsenergi for SSD-en, noe som sikrer stabil drift over lang tid under høye temperaturer og høye belastningsmiljøer.

Ultratynn og høy tetthet: DenTQD-serienkan være så lav som 1,5 mm i høyden og har en CV-verdi så høy som 1,0 μF/mm³, noe som gjør den til et ideelt valg for ultratynne M.2 SSD-er.

Robust og holdbar: En ny hel-solid-state-struktur i full størrelse med en levetid på over 100 000 timer ved 75 °C, som har bestått streng dobbel 85 °C-testing, og opprettholder stabilitet under langvarige forhold med høy temperatur og fuktighet.

Stabil ytelse: Diagramdata viser minimale endringer i kapasitans (C) og ekvivalent seriemotstand (ESR) over tid og temperatur, noe som gir kontinuerlig og pålitelig beskyttelse.

Lang levetid og høy værbestandighet: En hel-solid-state-struktur med en forventet levetid på over 100 000 timer ved 75 °C. Flere fukttette tiltak sikrer at produktet består dobbel 85 °C konstant temperatur- og fuktighetstesting, egnet for stabil drift under langvarige høye temperaturbelastninger.

Figur 1: LC-endring for en 35V 68μF tantalkondensator over tid

Figur 2: ESR-variasjon for en 35V 68μF tantalkondensator over tid

Figur 3: Endring av ΔC/Co over tid for en 35V 68μF tantalkondensator

Alternativ B: Polymerhybrid-aluminiumelektrolytkondensatorer – et toppvalg for høy pålitelighet og kostnadseffektivitet

For SSD-er i bedriftsklassen som krever stor kapasitet, er ymins polymerhybrid-aluminiumelektrolytkondensatorer et ideelt valg på grunn av deres overlegne kostnadseffektivitet. De tilbyr en usedvanlig lang levetid på 10 000 timer ved 105 ℃, og opprettholder lav ESR og god kapasitetsstabilitet selv i miljøer med betydelige temperaturvariasjoner.

Langvarig og slitesterk: Gir over 10 000 driftstimer ved 105 ℃, og oppfyller dermed servernes langsiktige driftsbehov.

Systemvennlig: Feilmodusen er «åpen krets», som gir større sikkerhetsredundans for datalagringssystemer med høy verdi sammenlignet med kortslutningsmodus.

Kostnadsfordel: Betydelig optimalisering av BOM-kostnader samtidig som tilsvarende ytelse oppnås, noe som gjør den til et utmerket valg for vanlige SSD-er og SSD-er med stor kapasitet i bedriftsklassen.

ymin ledende polymertantal vs. fast-væske hybride aluminiumelektrolyttiske kondensatorer

For å håndtere utfordringene ovenfor tilbyr ymin to vanlige PLP-kondensatorløsninger. Følgende er en strukturert sammenligning basert på målte data:

Tabell 1: Produktegenskaper for ledende polymertantal og fast-væske hybrid aluminiumelektrolytisk kondensator

Karakteristisk dimensjon	Ledende polymer tantal elektrolytisk kondensator	Polymer Hybrid Power Aluminium Elektrolytisk Kondensator	SSD-designverdi
Volumeffektivitet (CV-verdi)	Ekstremt høy (1,0 μF/mm³)	Høy (0,46 μF/mm³)	Tantalkondensatorer er førstevalget for ultrakompakt design
Produkthøyde	Ultratynn, kan være så lav som 1,5 mm	Liten diameter, overflatemontert med en høyde på ca. 3,55 mm	Tantalkondensatorer krever ikke PCB-slissering; aluminiumselektrolytkondensatorer krever PCB-slissering
Ekvivalent seriemotstand (ESR)	Lav	Ekstremt lav	Hybride elektrolyttiske kondensatorer i aluminium har bedre umiddelbar utladningskapasitet og respons.
Levetid	Ekstremt lang (helt solid-state)	Lang (flytende-fast hybridsystem)	Begge oppfyller kravene til lang levetid, og den teoretiske levetiden til tantalkondensatorer er bedre.
Temperaturkarakteristikker	Utmerket, kapasitansverdi/ESR endres lite med temperaturen	Bra, kapasitansverdi/ESR endres lite med temperaturen	Begge fungerer stabilt i miljøer med høy temperatur
Feilmodus	Kortslutning (krever design av kretsbeskyttelse)	Åpen krets	Feilmodusen til hybride aluminiumselektrolytkondensatorer er tryggere, med lavere systemrisiko
Koste	Høyere	Har betydelige fordeler	Hybride elektrolyttiske kondensatorer i aluminium kan optimalisere den totale kostnaden betraktelig

Tabell 2: Sammenligning av typiske spesifikasjoner for elektrolytiske celler i ledende polymertantal og fast-væske-hybridaluminium

Nøkkelparameter / Kapasitetsverdi	YMIN aluminiums elektrolyttkondensator TQD 35V47μF (7,3 * 4,3 * 1,5)	Solid hybrid aluminium elektrolyttisk kondensator NGY 35V100μF (5 * 11)
Overspenning	41V	41V
Toppspenning (transient)	47,3V	55V
Støttbar arbeidsspenning	35V	35V
Kapasitanstoleranseområde	±20 %	±10 %
Typisk kapasitansverdi	Rundt 42 μF	Rundt 105 μF
Spesifikke dimensjoner	7,3 x 4,3 x 1,5 mm, kondensatorhøyde: 1,5 mm	φ5,0 x 11,5 mm, Kondensatorens nedleggingshøyde: 5,0 mm (Støtter nedleggingsmontering, PCB-spordesign kreves)
Driftstemperaturområde	-55℃~ +105℃	-55℃~ +105℃
Forventet levetid	>2000 timer ved 105 ℃	>10000 timer ved 105 ℃
	>100 000 timer ved 75 ℃	>80 000 timer ved 75 ℃
Nedre grense for kapasitans ved slutten av nominell levetid	Over 90 % av den opprinnelige kapasitansverdien	Over 85 % av den opprinnelige kapasitansverdien
Kapasitansvariasjon med temperatur	-5%~ +20% område (-55℃~ +105℃)	±7 % område (-55 ℃ ~ +105 ℃)
Lade- og utladningsmotstandsevne	Etter 20 000 lade- og utladningssykluser forblir kapasitansen over 90 % av startverdien.	Etter 20 000 lade- og utladningssykluser forblir kapasitansen over 90 % av startverdien.
Kostnadssammenligning	100 % (Referanseverdi)	Rundt 15 % (materialkostnad + systemkostnad, forventet total reduksjon på omtrent 85 %)

Sammenligning av YMIN-kondensatorløsninger: Perfekt tilpasningsdyktig til ulike SSD-applikasjonsbehov

Tabell 3: Anbefalinger for valg av YMIN-kondensator for forskjellige SSD-er

SSD-applikasjonsscenarier	Anbefalt løsning	Kjerneårsak	YMIN Typisk spesifikasjonsreferanse
Ultratynn M.2 SSD (5 mm tykk)	Ledende polymer tantal elektrolytisk kondensator	Den eneste løsningen som kan gi høy kapasitans på millimeternivå	TQD 35V 47μF (1,5 mm høy)
Høytytende AI-server-SSD	Ledende polymer tantal elektrolytisk kondensator	Lang levetid, høy pålitelighet, samsvarer med serverens garantiperiode	TQD 35V 47/68μF
Vanlig/kostnadsfølsom SATA SSD	Polymer Hybrid Power Aluminium Elektrolytisk Kondensator	Beste kostnad-ytelsesforhold, som sikrer grunnleggende pålitelighet og levetid	NGY 35V 100μF
Storkapasitets U.2 SSD på bedriftsnivå	Doble løsninger tilgjengelig	Førsteklasses ytelse: Høy kostnadsytelse for tantalkondensatorer; Hybride aluminiumkondensatorer	Tilpasset i henhold til kundens kostnads- og ytelsesmål

Spørsmål og svar-seksjon

Spørsmål: Hvordan velge mellom de to typene kondensatorer?

A: Valget avhenger av dine kjernebehov.

Hvis designet ditt har ekstreme plassbegrensninger (som ultratynne M.2) og krever førsteklasses høytemperaturstabilitet og lang levetid, er ymin ledende polymer-tantal-elektrolyttiske kondensatorer det ideelle valget.

Hvis designet ditt har litt plass til oppsett og søker den beste balansen mellom pålitelighet og totale systemkostnader, samtidig som det favoriserer en tryggere "åpen krets"-feilmodus, er Ymin polymerhybrid aluminiumselektrolytkondensatorer en bedre løsning.

Konklusjon

Velg ymin for å sikre stabiliteten og ytelsen til ditt AI-serverlagringssystem.

ymin tilbyr to kjerneproduktlinjer innen kondensatorfeltet – ledende polymertantal-elektrolyttiske kondensatorer og polymerhybridaluminium-elektrolyttiske kondensatorer. Enten det gjelder plassbegrensede ultratynne SSD-er eller SSD-er i bedriftsklassen som krever høy kapasitet og støtte for høy effekt, kan vi tilby profesjonelle og pålitelige råd om valg av kondensatorer, og hjelpe kundene med å finne den beste balansen mellom ytelse, kostnad og pålitelighet. For detaljerte spesifikasjoner, testrapporter, utvalgstabeller eller for å be om prøver, kan du besøke ymins nettsted eller kontakte vår tekniske støtte. Vi kan tilby individuell støtte for ditt spesifikke prosjekt.