แร็คเซิร์ฟเวอร์ AI ประสบกับไฟกระชากและแรงดันไฟตกของบัส DC ในระดับมิลลิวินาที (โดยทั่วไป 1–50 มิลลิวินาที) ระหว่างการสลับอย่างรวดเร็วระหว่างโหลดการฝึกอบรมและการอนุมาน NVIDIA ในการออกแบบแร็คจ่ายไฟ GB300 NVL72 ระบุว่าแร็คจ่ายไฟของตนได้รวมส่วนประกอบการจัดเก็บพลังงานและทำงานร่วมกับตัวควบคุมเพื่อให้เกิดการปรับเรียบพลังงานชั่วคราวอย่างรวดเร็วในระดับแร็ค (ดูเอกสารอ้างอิง [1])
ในทางปฏิบัติทางวิศวกรรม การใช้ “ซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริด (LIC) + BBU (หน่วยสำรองแบตเตอรี่)” เพื่อสร้างชั้นบัฟเฟอร์ใกล้เคียงสามารถแยก “การตอบสนองชั่วคราว” และ “พลังงานสำรองระยะสั้น” ออกจากกันได้ โดย LIC จะรับผิดชอบการชดเชยในระดับมิลลิวินาที และ BBU จะรับผิดชอบการรับช่วงต่อในระดับวินาทีถึงนาที บทความนี้เสนอแนวทางการเลือกที่ทำซ้ำได้สำหรับวิศวกร รายการตัวชี้วัดที่สำคัญ และรายการตรวจสอบ โดยใช้ YMIN SLF 4.0V 4500F (ESR ต่อหน่วย ≤0.8mΩ กระแสคายประจุต่อเนื่อง 200A พารามิเตอร์ควรดูจากเอกสารข้อมูลจำเพาะ [3]) เป็นตัวอย่าง บทความนี้เสนอคำแนะนำในการกำหนดค่าและข้อมูลเปรียบเทียบ
แหล่งจ่ายไฟ Rack BBU กำลังนำ "การปรับเสถียรภาพพลังงานชั่วขณะ" เข้ามาใกล้กับโหลดมากขึ้น
เมื่อการใช้พลังงานของแร็คเดี่ยวสูงถึงระดับหลายร้อยกิโลวัตต์ ภาระงาน AI อาจทำให้เกิดกระแสไฟกระชากในเวลาอันสั้น หากแรงดันตกคร่อมบัสเกินขีดจำกัดของระบบ อาจทำให้ระบบป้องกันเมนบอร์ดทำงานผิดพลาด เกิดข้อผิดพลาดของ GPU หรือรีสตาร์ท เพื่อลดผลกระทบสูงสุดต่อแหล่งจ่ายไฟต้นทางและโครงข่ายไฟฟ้า สถาปัตยกรรมบางอย่างจึงนำกลยุทธ์การบัฟเฟอร์และการควบคุมพลังงานมาใช้ภายในแร็คจ่ายไฟ ทำให้กระแสไฟกระชากสามารถ "ดูดซับและปล่อยออกมาในพื้นที่" ภายในแร็คได้ ข้อความสำคัญของการออกแบบนี้คือ ปัญหาชั่วคราวควรได้รับการแก้ไขก่อนในตำแหน่งที่ใกล้กับโหลดมากที่สุด
ในเซิร์ฟเวอร์ที่ติดตั้ง GPU กำลังสูงพิเศษ (ระดับกิโลวัตต์) เช่น NVIDIA GB200/GB300 ความท้าทายหลักที่ระบบจ่ายไฟต้องเผชิญได้เปลี่ยนจากระบบสำรองไฟแบบดั้งเดิมไปเป็นการรับมือกับไฟกระชากชั่วขณะในระดับมิลลิวินาทีและหลายร้อยกิโลวัตต์ โซลูชันระบบสำรองไฟแบบ BBU แบบดั้งเดิม ซึ่งใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรดเป็นหลัก ประสบปัญหาคอขวดในด้านความเร็วในการตอบสนองและความหนาแน่นของพลังงาน เนื่องจากความล่าช้าของปฏิกิริยาเคมี ความต้านทานภายในสูง และความสามารถในการรับประจุแบบไดนามิกที่จำกัด ปัญหาคอขวดเหล่านี้กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดการพัฒนาประสิทธิภาพการประมวลผลในแร็คเดียวและความน่าเชื่อถือของระบบ
ตารางที่ 1: แผนภาพแสดงตำแหน่งของโหมดการจัดเก็บพลังงานแบบไฮบริดสามระดับในแร็ค BBU (แผนภาพตาราง)
| ด้านโหลด | รถบัส DC | LIC (ซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริด) | BBU (แบตเตอรี่/อุปกรณ์เก็บพลังงาน) | UPS/HVDC |
| ขั้นตอนการจ่ายไฟของ GPU/เมนบอร์ด (ระดับมิลลิวินาที) | แรงดันไฟ DC Bus แรงดันตก/ระลอกคลื่น | การชดเชยเฉพาะจุด โดยทั่วไป 1-50 มิลลิวินาที การชาร์จ/คายประจุอัตราสูง | การเข้าซื้อกิจการระยะสั้น ระดับนาทีที่สอง (ออกแบบตามระบบ) | การจ่ายไฟระยะยาว ระดับนาที-ชั่วโมง (ตามสถาปัตยกรรมของศูนย์ข้อมูล) |
วิวัฒนาการทางสถาปัตยกรรม
จาก “ระบบสำรองไฟแบตเตอรี่” สู่ “โหมดจัดเก็บพลังงานไฮบริดสามระดับ”
BBU แบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ใช้แบตเตอรี่ในการเก็บพลังงาน เมื่อเผชิญกับปัญหาไฟดับระดับมิลลิวินาที แบตเตอรี่ซึ่งมีข้อจำกัดด้านจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมีและความต้านทานภายในที่เทียบเท่ากัน มักจะตอบสนองช้ากว่าการเก็บพลังงานแบบใช้ตัวเก็บประจุ ดังนั้น โซลูชันแบบติดตั้งในแร็คจึงเริ่มนำกลยุทธ์แบบหลายระดับมาใช้ คือ “LIC (ชั่วขณะ) + BBU (ระยะสั้น) + UPS/HVDC (ระยะยาว)”
LIC ที่ต่อขนานอยู่ใกล้กับ DC Bus: ทำหน้าที่ชดเชยพลังงานและรองรับแรงดันไฟฟ้าในระดับมิลลิวินาที (การชาร์จและการคายประจุในอัตราสูง)
BBU (แบตเตอรี่หรืออุปกรณ์เก็บพลังงานอื่นๆ): ทำหน้าที่สลับการทำงานในระดับวินาทีถึงนาที (ระบบได้รับการออกแบบมาเพื่อสำรองไฟในระยะเวลาหนึ่ง)
ระบบสำรองไฟ/กระแสตรงแรงดันสูงระดับศูนย์ข้อมูล: รองรับการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องในระยะยาวและการควบคุมแรงดันไฟฟ้าจากฝั่งโครงข่ายไฟฟ้า
การแบ่งงานแบบนี้จะแยก “ตัวแปรเร็ว” และ “ตัวแปรช้า” ออกจากกัน ทำให้ระบบโดยรวมมีเสถียรภาพมากขึ้น พร้อมทั้งลดความเครียดในระยะยาวและภาระการบำรุงรักษาของหน่วยเก็บพลังงาน
บทวิเคราะห์เชิงลึก: ทำไมต้อง YMINซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริด?
ตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบไฮบริด LIC (Lithium-ion Capacitor) ของ ymin ผสานคุณสมบัติกำลังสูงของตัวเก็บประจุเข้ากับความหนาแน่นพลังงานสูงของระบบเคมีไฟฟ้า ในสถานการณ์การชดเชยแบบชั่วคราว กุญแจสำคัญในการรับมือกับโหลดคือ การส่งพลังงานที่ต้องการภายในช่วงเวลา Δt ที่กำหนด และการส่งกระแสพัลส์ขนาดใหญ่เพียงพอภายในช่วงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและแรงดันตกที่อนุญาต
กำลังไฟสูง: เมื่อโหลดของ GPU เปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันหรือระบบไฟฟ้าผันผวน แบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดั้งเดิมจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่ช้าและความต้านทานภายในสูง ทำให้ความสามารถในการรับประจุไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ไม่สามารถตอบสนองได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบไฮบริดสามารถชดเชยได้ทันทีภายใน 1-50 มิลลิวินาที ตามด้วยพลังงานสำรองระดับนาทีจากแหล่งจ่ายไฟสำรอง BBU ทำให้มั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าของบัสมีเสถียรภาพและลดความเสี่ยงต่อการทำงานผิดพลาดของเมนบอร์ดและ GPU ได้อย่างมาก
การเพิ่มประสิทธิภาพปริมาตรและน้ำหนัก: เมื่อเปรียบเทียบ “พลังงานที่ใช้ได้เทียบเท่า (กำหนดโดยช่วงแรงดัน V_hi→V_lo) + ช่วงการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวเทียบเท่า (Δt)” โซลูชันชั้นบัฟเฟอร์ LIC มักจะลดปริมาตรและน้ำหนักลงอย่างมากเมื่อเทียบกับระบบสำรองแบตเตอรี่แบบดั้งเดิม (ลดปริมาตรประมาณ 50%–70% ลดน้ำหนักประมาณ 50%–60% ค่าทั่วไปไม่เปิดเผยต่อสาธารณะและต้องตรวจสอบกับโครงการจริง) ทำให้มีพื้นที่ว่างในแร็คและทรัพยากรการไหลเวียนของอากาศมากขึ้น (เปอร์เซ็นต์ที่เฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับข้อกำหนด ส่วนประกอบโครงสร้าง และโซลูชันการระบายความร้อนของอุปกรณ์ที่นำมาเปรียบเทียบ แนะนำให้ตรวจสอบกับโครงการจริง)
การปรับปรุงความเร็วในการชาร์จ: LIC มีความสามารถในการชาร์จและคายประจุในอัตราสูง และความเร็วในการชาร์จโดยทั่วไปจะสูงกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป (ปรับปรุงความเร็วได้มากกว่า 5 เท่า ชาร์จเร็วได้ภายในเวลาเกือบสิบนาที; ที่มา: ซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริดเทียบกับค่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดทั่วไป) เวลาในการชาร์จขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าของระบบ กลยุทธ์การชาร์จ และการออกแบบด้านความร้อน แนะนำให้ใช้ "เวลาที่ใช้ในการชาร์จจนถึง V_hi" เป็นตัวชี้วัดที่ยอมรับได้ ร่วมกับการประเมินการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแบบพัลส์ซ้ำๆ
อายุการใช้งานยาวนาน: โดยทั่วไปแล้ว LIC จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าและต้องการการบำรุงรักษาน้อยกว่าภายใต้สภาวะการชาร์จและการคายประจุความถี่สูง (1 ล้านรอบการใช้งาน อายุการใช้งานมากกว่า 6 ปี ซึ่งมากกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดั้งเดิมประมาณ 200 เท่า; ที่มา: ซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริดเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรดทั่วไป) อายุการใช้งานและขีดจำกัดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับข้อกำหนดและเงื่อนไขการทดสอบเฉพาะ จากมุมมองของวงจรชีวิตโดยรวม สิ่งนี้ช่วยลดต้นทุนการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และความเสียหายได้
รูปที่ 2: แผนผังระบบจัดเก็บพลังงานแบบไฮบริด:
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (ระดับวินาที นาที) + ตัวเก็บประจุลิเธียมไอออน LIC (บัฟเฟอร์ระดับมิลลิวินาที)
โดยอิงจากดีไซน์อ้างอิง NVIDIA GB300 รุ่น Musashi CCP3300SC (3.8V 3000F) ของญี่ปุ่น ชิปตัวนี้มีคุณสมบัติเด่นคือ ความหนาแน่นของความจุสูงกว่า แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า และความจุสูงกว่า ตามข้อมูลจำเพาะที่เปิดเผยต่อสาธารณะ: แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 4.0V และความจุ 4500F ส่งผลให้มีการเก็บพลังงานในเซลล์เดียวได้มากขึ้น และมีความสามารถในการบัฟเฟอร์ที่แข็งแกร่งขึ้นภายในขนาดโมดูลเดียวกัน ทำให้มั่นใจได้ถึงการตอบสนองระดับมิลลิวินาทีที่ไม่ลดทอนคุณภาพ
พารามิเตอร์สำคัญของซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริดซีรีส์ YMIN SLF:
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: 4.0V; ความจุที่ระบุ: 4500F
ความต้านทานภายในกระแสตรง/ESR: ≤0.8mΩ
กระแสไฟปล่อยต่อเนื่อง: 200A
ช่วงแรงดันไฟฟ้าใช้งาน: 4.0–2.5 โวลต์
ด้วยการใช้โซลูชันบัฟเฟอร์เฉพาะที่ BBU ที่ใช้ซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบบไฮบริดของ YMIN ทำให้สามารถชดเชยกระแสไฟฟ้าสูงให้กับบัส DC ได้ภายในช่วงเวลาเพียงมิลลิวินาที ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าบัส เมื่อเทียบกับโซลูชันอื่นๆ ที่มีพลังงานและช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลงเท่ากัน ชั้นบัฟเฟอร์มักจะลดพื้นที่การใช้งานและปลดปล่อยทรัพยากรในแร็ค นอกจากนี้ยังเหมาะสมกว่าสำหรับการชาร์จและการคายประจุความถี่สูงและความต้องการการฟื้นตัวอย่างรวดเร็ว ช่วยลดภาระในการบำรุงรักษา ประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงควรได้รับการตรวจสอบตามข้อกำหนดของโครงการ
คู่มือการเลือก: การจับคู่ที่แม่นยำกับสถานการณ์
เมื่อเผชิญกับความท้าทายอย่างยิ่งยวดของพลังการประมวลผล AI นวัตกรรมในระบบจ่ายไฟจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งซูเปอร์คาปาซิเตอร์ไฮบริด SLF 4.0V 4500F ของ YMINด้วยเทคโนโลยีที่เป็นกรรมสิทธิ์อันแข็งแกร่ง บริษัทจึงนำเสนอโซลูชันเลเยอร์บัฟเฟอร์ BBU ที่มีประสิทธิภาพสูงและเชื่อถือได้สูง ซึ่งผลิตในประเทศ โดยให้การสนับสนุนหลักสำหรับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องที่เสถียร มีประสิทธิภาพ และเข้มข้นของศูนย์ข้อมูล AI
หากคุณต้องการข้อมูลทางเทคนิคโดยละเอียด เราสามารถจัดหาให้ได้ เช่น เอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์ ข้อมูลการทดสอบ ตารางการเลือกใช้งาน ตัวอย่าง ฯลฯ โปรดระบุข้อมูลสำคัญเพิ่มเติม เช่น แรงดันบัส ค่า ΔP/Δt ขนาดพื้นที่ อุณหภูมิแวดล้อม และข้อกำหนดอายุการใช้งาน เพื่อให้เราสามารถให้คำแนะนำในการกำหนดค่าได้อย่างรวดเร็ว
ส่วนคำถามและคำตอบ
ถาม: โหลด GPU ของเซิร์ฟเวอร์ AI สามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 150% ภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาที และแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแบบดั้งเดิมไม่สามารถรับมือได้ทัน เวลาตอบสนองที่เฉพาะเจาะจงของซูเปอร์คาปาซิเตอร์ลิเธียมไอออน YMIN คือเท่าใด และคุณทำได้อย่างไรจึงสามารถรองรับการทำงานที่รวดเร็วเช่นนี้ได้?
A: ตัวเก็บประจุยิ่งยวดแบบไฮบริด YMIN (SLF 4.0V 4500F) ใช้หลักการเก็บพลังงานทางกายภาพและมีความต้านทานภายในต่ำมาก (≤0.8mΩ) ทำให้สามารถคายประจุในอัตราสูงได้ทันทีในช่วง 1-50 มิลลิวินาที เมื่อโหลดของ GPU เปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันจนทำให้แรงดันไฟฟ้าของบัส DC ลดลงอย่างรวดเร็ว ตัวเก็บประจุยิ่งยวดนี้สามารถปล่อยกระแสไฟฟ้าปริมาณมากได้โดยแทบไม่มีความล่าช้า ชดเชยพลังงานของบัสโดยตรง จึงช่วยซื้อเวลาให้แหล่งจ่ายไฟ BBU ด้านหลังทำงานและรับช่วงต่อ ทำให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าจะราบรื่นและหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการคำนวณหรือการทำงานผิดพลาดของฮาร์ดแวร์ที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าตก
บทสรุปอยู่ท้ายบทความนี้
สถานการณ์ที่เหมาะสม: เหมาะสำหรับ BBU (หน่วยจ่ายไฟสำรอง) ระดับแร็คเซิร์ฟเวอร์ AI ในสถานการณ์ที่บัส DC เผชิญกับไฟกระชาก/แรงดันไฟตกชั่วขณะในระดับมิลลิวินาที เหมาะสำหรับสถาปัตยกรรมบัฟเฟอร์ภายในแบบ "ไฮบริดซูเปอร์คาปาซิเตอร์ + BBU" เพื่อรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าของบัสและชดเชยการเปลี่ยนแปลงชั่วขณะภายใต้ไฟฟ้าดับระยะสั้น ความผันผวนของกริด และการเปลี่ยนแปลงโหลด GPU อย่างกะทันหัน
ข้อดีหลัก: การตอบสนองที่รวดเร็วระดับมิลลิวินาที (ชดเชยช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลง 1-50 มิลลิวินาที); ความต้านทานภายในต่ำ/ความสามารถในการรับกระแสสูง ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าและลดความเสี่ยงของการเริ่มต้นใหม่โดยไม่คาดคิด; รองรับการชาร์จและการคายประจุในอัตราสูงและการชาร์จซ้ำอย่างรวดเร็ว ช่วยลดเวลาในการกู้คืนพลังงานสำรอง; เหมาะสำหรับสภาวะการชาร์จและการคายประจุความถี่สูงมากกว่าโซลูชันแบตเตอรี่แบบดั้งเดิม ช่วยลดภาระการบำรุงรักษาและต้นทุนตลอดอายุการใช้งานโดยรวม
รุ่นที่แนะนำ: YMIN Square Hybrid Supercapacitor SLF 4.0V 4500F
การรับข้อมูล (ข้อมูลจำเพาะ/รายงานการทดสอบ/ตัวอย่าง):
เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ: www.ymin.com
สายด่วนด้านเทคนิค: 021-33617848
แหล่งอ้างอิง (แหล่งข้อมูลสาธารณะ)
[1] ข้อมูลสาธารณะอย่างเป็นทางการของ NVIDIA/บล็อกทางเทคนิค: บทนำเกี่ยวกับ GB300 NVL72 (Power Shelf) การกรองสัญญาณรบกวนชั่วคราว/การจัดเก็บพลังงานระดับแร็ค
[2] รายงานสาธารณะจากสื่อ/สถาบัน เช่น TrendForce: แอปพลิเคชัน LIC ที่เกี่ยวข้อง GB200/GB300 และข้อมูลห่วงโซ่อุปทาน
[3] Shanghai YMIN Electronics จัดทำ “ข้อมูลจำเพาะของซูเปอร์คาปาซิเตอร์ไฮบริด SLF 4.0V 4500F”
วันที่เผยแพร่: 20 มกราคม 2026