Door de enorme golf van grootschalige modellering, mogelijk gemaakt door OpenAI, zien we een explosieve groei in de uitrol van nieuwe AI-datacenters, zoals de Blackwell-architectuur van NVIDIA. Deze wereldwijde uitbreiding van de computerinfrastructuur stelt ongekend hoge eisen aan de doorvoersnelheid, de stabiliteit in extreme omstandigheden en de gegevensbeveiliging van PCIe 5.0/6.0 SSD's van enterprise-kwaliteit.
In omgevingen met hoge belasting en continue lees-/schrijfbewerkingen op gigabitsnelheden ondergaan Power Loss Protection (PLP)-circuits, als laatste verdedigingslinie voor dataopslag, een kwaliteitsverbetering van "industriële kwaliteit" naar "computerkwaliteit". De kern hiervan is de PLP-condensatorbank, die direct parallel is aangesloten op de voedingsingang van de SSD-controller en het NAND-flashgeheugen en fungeert als een nood-"energiereservoir" in geval van abnormaal stroomverlies.
Kernuitdagingen: De dubbele beperkingen van AI-belasting op PLP-condensatoren
Bij het ontwerpen van de volgende generatie ultra-hoge-capaciteit SSD's van enterprise-kwaliteit (met E1.L- of U.2-vormfactoren) voor AI-trainingsservers, staat het PLP-circuitontwerp voor twee belangrijke uitdagingen:
1. Kernuitdaging: Hoe bereik je een snelle en langdurige energieopslag in een beperkte ruimte?
Deze uitdaging heeft direct betrekking op de vraag of gegevens veilig bewaard kunnen blijven in geval van een stroomstoring, en omvat drie nauw verwante dimensies:
Capaciteitsknelpunt (energiedichtheid): SSD's van enterprise-kwaliteit hebben een extreem compacte interne ruimte. Volgens openbaar beschikbare branchegegevens worden veel conventionele oplossingen met aluminium elektrolytische condensatoren beperkt door materialen en processen, wat resulteert in een beperkte capaciteit in standaardformaten (bijv. 12,5 × 30 mm). Hierdoor is het moeilijk om voldoende energie op te slaan voor het terugschrijven van terabytes aan data binnen een bepaalde ruimte.
Levensduurangst (hoge temperatuurtolerantie): AI-servers werken 24/7, met omgevingstemperaturen die vaak boven de 80 °C uitkomen. Conventionele aluminium elektrolytische condensatoren hebben, vanwege elektrolytverdamping en materiaalveroudering bij langdurig hoge temperaturen, mogelijk een levensduur die niet voldoet aan de garantie-eisen van 5+ jaar voor SSD's, wat kan leiden tot verborgen risico's op defecten.
**Schokbestendigheid:** De bescherming tegen stroomuitval bij 10 Gigabit lees-/schrijfbewerkingen is slechts in de orde van milliseconden. Als de equivalente serieweerstand (ESR) van een conventionele aluminium elektrolytische condensator te hoog is, zal de ontladingssnelheid onvoldoende zijn om aan de momentane piekstroomvraag te voldoen, wat direct leidt tot onderbrekingen en gegevenscorruptie tijdens het terugschrijven.
2. Uitdagingen op het gebied van omgevingsaanpassing: Hoe kunnen we temperatuurgrenzen overwinnen en het toepassingsgebied van AI-opslag uitbreiden?
Naarmate de rekenkracht van AI zich uitbreidt naar de rand van het netwerk, moeten opslagapparaten worden ingezet in veeleisende omgevingen zoals basisstations, voertuigen en fabrieken. Dit stelt onafhankelijke eisen aan de "omgevingsbestendigheid" van condensatoren:
**Onvoldoende breed temperatuurbereik:** Het bedrijfstemperatuurbereik van traditionele condensatoren (doorgaans -40℃ tot +105℃) is onvoldoende voor extreem koude en hete omgevingen. Bij vrieskoude buitentemperaturen onder -40°C kan de elektrolyt stollen, wat leidt tot defecten. Bij continue blootstelling aan hoge temperaturen zal de levensduur drastisch afnemen, waardoor de toepassingsmogelijkheden van het product in uiteenlopende extreme omstandigheden beperkt zijn.
Technische analyse: YMIN's vierdimensionale voordelen in hoogwaardige aluminium elektrolytische condensatoren
Om de bovengenoemde pijnpunten aan te pakken, heeft YMIN een vierdimensionale oplossing voorgesteld die zich richt op een hoge capaciteitsdichtheid door middel van innovatie in materiaalsystemen en processen.
Kernkenmerk 1: Hoge energiedichtheid (primaire ontwerpbasis)
In PLP-circuits moeten condensatoren de energieopslag maximaliseren binnen een beperkte printplaatruimte.
Technologische doorbraak: De LKM-serie van YMIN maakt gebruik van een elektrodefolietechnologie met hoge dichtheid om de nominale capaciteit te verhogen van de industriestandaard 3000 μF naar 3300 μF binnen een standaardformaat van 12,5 × 30 mm.
Ontwerpvoordelen: Bij dezelfde fysieke afmetingen is de capaciteitsvergroting meer dan 10%, wat een ruimere veiligheidsmarge biedt voor bescherming tegen stroomuitval in NAND-flashgeheugen met ultrahoge capaciteit.
| Figuur 1: Vergelijking van de YMIN-oplossing met de industriestandaard (capaciteitsdimensie) | |||
| Vergelijkingsdimensie (capaciteit) | industriestandaard | YMIN-oplossing | Prestatievoordeel |
| Kernspecificaties | 12,5 × 30 mm, 35V | 12,5 × 30 mm, 35V | Identieke fysieke afmetingen |
| Nominaal vermogen | -3000 μF | ≥3300 μF | Capaciteitsvergroting >10% |
| Technische realisatie | Conventionele materialen en processen | Elektrodefolie met hoge dichtheid en geavanceerd proces | Aanzienlijk hogere energiedichtheid |
| Ruimtebenutting | Standaard | Superieur, meer energieopslag per volume-eenheid | Faciliteert compact ontwerp |
| Prestatie | Standaard | Sterker, biedt een langere bescherming tegen stroomuitval. | De betrouwbaarheid van het systeem is verbeterd. |
Kernkenmerk 2: Hoge temperatuurbestendigheid en lange levensduur (overeenkomend met betrouwbaarheid op bedrijfsniveau)
Langdurige werking: De LKM-serie bereikt een ultralange levensduur van 10.000 uur bij 105 °C, meer dan het dubbele van conventionele oplossingen, en sluit daarmee perfect aan op de garantieperiode van SSD's voor zakelijk gebruik.
Extreem hoge betrouwbaarheid: Het uitvalpercentage (FIT) is verlaagd van circa 50% naar minder dan 10% (beter dan de normen voor de automobielindustrie), wat een extreem stabiele energieopslag gedurende de gehele levensduur garandeert.
| Figuur 2: YMIN-oplossing versus industriestandaard (levensduurdimensie) | |||
| Kenmerk (Levensduur) | Standaard condensatorniveau | YMIN-oplossing | Prestatievoordeel |
| Levensduur bij hoge temperaturen | 5000 uur bij 105℃ | 10.000 uur bij 105℃ | De levensduur is meer dan verdubbeld, wat perfect aansluit op de 5-jarige garantieperiode van de SSD, waardoor u zich geen zorgen hoeft te maken over onderhoud. |
| Capaciteitsstabiliteit | Snelle afname bij hoge temperaturen | Capaciteitsbehoud >95% bij hoge temperatuur | Garandeert stabiele energieopslag gedurende de gehele levenscyclus en voorkomt dat de stroomuitvalbeveiliging uitvalt als gevolg van capaciteitsverlies. |
| Betrouwbaarheid bij hoge temperaturen | Aanzienlijke prestatieschommelingen boven 85℃ | Stabiel over een breed temperatuurbereik van -40℃ tot 105℃/135℃ | Kan uitstekend overweg met extreem hoge temperaturen in servers en aan de rand van het netwerk, waardoor de toepassingsmogelijkheden worden uitgebreid. |
| Faalpercentage (FIT) | -50 FIT | <10 FIT (Hoger dan automobielkwaliteit) | Het uitvalpercentage is met meer dan 80% gereduceerd, wat zorgt voor voorspelbare betrouwbaarheid bij implementaties op miljoenen eenheden. |
Kernkenmerk 3: Schokbestendigheid en snelle respons (waardoor onmiddellijke stroomvoorziening gegarandeerd is)
Ultralage ESR: Door de optimalisatie van de zeer geleidende elektrolyt heeft YMIN de ESR verlaagd tot 25 mΩ (een verbetering van >28% ten opzichte van de industriestandaard van 35 mΩ).
Reactievermogen: De lagere interne weerstand zorgt voor een snelle energieafgifte binnen een milliseconde, waardoor spanningsdalingen tijdens stroomuitval effectief worden voorkomen.
| Figuur 3: YMIN-oplossing versus industriestandaard (ESR-dimensie) | |||
| Vergelijkingsdimensie | industriestandaard | YMIN-oplossing | Prestatievoordeel |
| Kernspecificatie (ESR) | -35 mΩ | ≤25 mΩ | Verbetering >28% |
| Technische realisatie | Conventionele materialen en ontwerp | Geavanceerd materiaalsysteem en precisieproces | - |
| Afvoerefficiëntie | Referentiewaarde | Aanzienlijk hoger | - |
| Thermisch verlies | Referentiewaarde | Aanzienlijk verminderd | - |
Kernkenmerk 4: Breed temperatuurbereik (omgevingsaanpassingsvermogen voor edge computing)
Extreem breed temperatuurbereik: De YMIN LKL(R)-serie heeft een werkingsbereik van -55℃ tot +135℃, wat veel groter is dan dat van conventionele condensatoren.
Opstarten bij lage temperaturen: Dankzij een speciale elektrolytformule voor lage temperaturen zorgt het systeem voor een soepele ESR-verandering, zelfs bij extreem lage temperaturen van -55℃. Dit garandeert een onmiddellijke opstart en veilige ontlading van het systeem in ijskoude omgevingen.
| Figuur 4: YMIN-oplossing versus industriestandaard (temperatuurdimensie) | |||
| Kenmerk (Temperatuur) | Standaard condensatorniveau | YMIN-oplossing | Prestatievoordeel |
| Bedrijfstemperatuurbereik | -40°C ~ +105°C | -55°C ~ 135°C | De boven- en ondergrenzen zijn aanzienlijk verruimd, waardoor ook extreme toepassingsscenario's worden afgedekt. |
| Levensduur bij hoge temperaturen (135 °C) | 1.000 – 2.000 uur | ≥6.000 uur | De levensduur is met meer dan drie keer verlengd, waardoor deze overeenkomt met de volledige levensduur van SSD's. |
| Prestaties bij lage temperaturen (-55°C) | De ESR neemt sterk toe en de prestaties verslechteren aanzienlijk. | De ESR-waarde verandert geleidelijk, waardoor de mogelijkheid tot direct opstarten behouden blijft. | Lost het probleem van de koude start op en waarborgt de gegevensbeveiliging voor edge-apparaten. |
| Betrouwbaarheid van de temperatuurcyclus | Standaard testen | Voldoet aan strenge tests bij temperaturen van -55°C tot 135°C. | Ongevoelig voor temperatuurschommelingen, past zich aan sterke omgevingsinvloeden aan. |
Vragen en antwoorden over klantklachten
V: Waarom moet "capaciteitsdichtheid" prioriteit krijgen bij het selecteren van condensatoren voor stroomuitvalbeveiliging in PCIe 5.0 SSD's?
A: De belangrijkste reden is dat de hoeveelheid data die naar het NAND-flashgeheugen van SSD's met grote capaciteit (zoals 8 TB of meer) moet worden teruggeschreven, enorm toeneemt tijdens een stroomstoring, terwijl de fysieke ruimte op de printplaat zeer beperkt is. Gewone elektrolytische condensatoren van vloeibaar aluminium hebben een lage energieopslagefficiëntie vanwege de specifieke capaciteitsbeperkingen van hun conventionele elektrodefolies; YMIN LKM-serie condensatoren hebben de voorkeur, omdat ze een capaciteitsverbetering van meer dan 10% bieden bij dezelfde afmetingen, waardoor een voldoende back-upenergieredundantie voor het systeem wordt geboden zonder de bestaande lay-out te hoeven wijzigen.
Vraag 2: Waarom zouden AI-servers rekening moeten houden met het "brede temperatuurbereik" van condensatoren?
A2: Wanneer AI-rekenkracht en -opslag aan de rand van het netwerk worden ingezet (bijvoorbeeld in voertuigen of buitenstations), wordt de apparatuur blootgesteld aan extreme temperaturen van onder -30 °C tot boven 70 °C. Gewone condensatoren zullen onder deze omstandigheden een aanzienlijke prestatievermindering ondervinden, wat kan leiden tot het uitvallen van de stroombeveiliging. Daarom moet bij de selectie van condensatoren voor deze edge AI-servers rekening worden gehouden met het brede temperatuurbereik. De YMIN LKL-serie (-55 °C tot 135 °C) is specifiek voor dit doel ontworpen.
Selectiegids: Nauwkeurige afstemming op uw situatie
Scenario A: AI-servers en SSD's voor de kern van het datacenter
Belangrijkste uitdagingen: De beschikbare ruimte is zeer beperkt, waardoor condensatoren maximale energieopslag, een zo lang mogelijke levensduur en een zo snel mogelijke ontladingssnelheid moeten bieden binnen een compact ontwerp.
Aanbevolen oplossing: YMIN LKM-serie (hoge capaciteit), standaardmodel 35V 3300μF (12,5×30mm). Deze biedt een capaciteitsverbetering van meer dan 10% bij dezelfde afmetingen, een ESR ≤ 25 mΩ en een levensduur van 10.000 uur bij 105 °C. Het is daarmee een totaaloplossing die voldoet aan de extreme eisen van computerkrachtopslag op het gebied van dichtheid, levensduur en snelheid.
Scenario B: Edge computing, opslag van basisstations in voertuigen en buitenopslag
Belangrijkste uitdagingen: Extreme omgevingstemperaturen (van -55℃ tot 135℃), waardoor condensatoren stabiel en betrouwbaar moeten functioneren over het gehele temperatuurbereik.
Aanbevolen oplossing: YMIN LKL(R)-serie (extreem breed temperatuurbereik), typisch model 35V 2200μF (10×30mm). Het bedrijfstemperatuurbereik loopt van -55℃ tot 135℃ en een speciale elektrolyt zorgt voor een stabiele ESR, zelfs bij extreem lage temperaturen, waardoor betrouwbare omgevingsaanpassing voor edge AI-opslag wordt geboden.
Gestructureerd technologieoverzicht
Om het terugvinden van technologie en de evaluatie van oplossingen te vergemakkelijken, wordt de kerninformatie van dit document als volgt samengevat:
Kernscenario's: SSD's van enterprise-kwaliteit met E1.L/U.2-vormfactor PCIe 5.0/6.0, gebruikt in AI-trainingsservers en krachtige datacenters (kernscenario's). Opslagapparaten met een breed temperatuurbereik, ingezet in edge computing-nodes, intelligente systemen in voertuigen en communicatiebasisstations in de buitenlucht (uitgebreide scenario's).
Kernvoordelen van de YMIN-oplossing:
Hoge capaciteitsdichtheid: De LKM-serie biedt een capaciteit van ≥3300 μF in een standaardformaat van 12,5 × 30 mm, een verbetering van meer dan 10% ten opzichte van conventionele producten van dezelfde grootte.
Hoge temperatuurbestendigheid en lange levensduur: Levensduur ≥ 10.000 uur bij 105 °C, uitvalpercentage < 10 FIT, voldoet aan de eisen voor betrouwbare werking op lange termijn.
Schokbestendigheid en snelle respons: ESR ≤ 25 mΩ, wat zorgt voor een snelle energieafgifte binnen een milliseconde.
Extreem breed temperatuurbereik: De LKL(R)-serie werkt van -55°C tot 135°C en overwint daarmee de uitdaging van elektrolytstolling bij lage temperaturen.
Aanbevolen evaluatiemodellen:
YMIN LKM-serie: Geschikt voor kernopslagscenario's in datacenters waar maximale ruimtebenutting en betrouwbaarheid op lange termijn prioriteit hebben. Typisch model: 35V 3300μF (12,5×30mm).
YMIN LKL(R)-serie: Geschikt voor edge computing en automotive-opslagtoepassingen die bestand moeten zijn tegen extreme temperaturen. Typisch model: 35V 2200μF (10×30mm, bedrijfstemperatuur -55°C tot 135°C).
Voor gedetailleerde specificaties van de YMIN LKM/LKL(R)-serie of om technische samples aan te vragen, kunt u contact opnemen met het technische team van YMIN via de website van YMIN Electronics.
Geplaatst op: 12 januari 2026