अगली पीढ़ी के एआई एसएसडी को डिजाइन करते समय सही पीएलपी कैपेसिटर का चुनाव कैसे करें?

ओपनएआई द्वारा संचालित व्यापक मॉडलिंग की लहर के साथ, एनवीडिया के ब्लैकवेल आर्किटेक्चर जैसे नए एआई डेटा केंद्रों की स्थापना में ज़बरदस्त वृद्धि हो रही है। कंप्यूटिंग अवसंरचना के इस वैश्विक विस्तार के कारण पीसीआईई 5.0/6.0 एंटरप्राइज़-ग्रेड एसएसडी की थ्रूपुट क्षमता, अत्यधिक पर्यावरणीय स्थिरता और डेटा सुरक्षा पर अभूतपूर्व रूप से कड़ी मांगें उठ रही हैं।

गीगाबिट गति पर निरंतर रीड/राइट ऑपरेशन वाले उच्च-लोड वातावरण में, डेटा स्टोरेज की अंतिम सुरक्षा पंक्ति के रूप में पावर लॉस प्रोटेक्शन (PLP) सर्किट की गुणवत्ता में "औद्योगिक-स्तर" से "कंप्यूटिंग-स्तर" तक का महत्वपूर्ण सुधार हो रहा है। इसका मूल आधार PLP कैपेसिटर बैंक है, जो SSD कंट्रोलर और NAND फ्लैश मेमोरी के पावर इनपुट से समानांतर रूप से जुड़ा होता है और असामान्य बिजली कटौती की स्थिति में आपातकालीन "ऊर्जा भंडार" के रूप में कार्य करता है।

मुख्य चुनौतियाँ: पीएलपी कैपेसिटर पर एआई लोड की दोहरी सीमाएँ

एआई प्रशिक्षण सर्वरों के लिए अगली पीढ़ी के अल्ट्रा-हाई-कैपेसिटी एंटरप्राइज-ग्रेड एसएसडी (ई1.एल या यू.2 फॉर्म फैक्टर का उपयोग करते हुए) को डिजाइन करते समय, पीएलपी सर्किट डिजाइन को दो मुख्य चुनौतियों का सामना करना पड़ता है:

1. मुख्य प्रदर्शन चुनौती: सीमित स्थान के भीतर दीर्घकालिक, तीव्र ऊर्जा प्रतिधारण कैसे प्राप्त किया जाए?

यह चुनौती सीधे तौर पर इस बात से संबंधित है कि बिजली गुल होने की स्थिति में डेटा को सुरक्षित रूप से संरक्षित किया जा सकता है या नहीं, जिसमें तीन परस्पर संबंधित आयाम शामिल हैं:

क्षमता संबंधी अड़चन (ऊर्जा घनत्व): एंटरप्राइज़-ग्रेड एसएसडी में आंतरिक स्थान अत्यंत सीमित होता है। सार्वजनिक रूप से उपलब्ध उद्योग डेटा के अनुसार, कई पारंपरिक एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर समाधान सामग्री और प्रक्रियाओं द्वारा सीमित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मानक आकारों (जैसे, 12.5×30 मिमी) में सीमित क्षमता होती है, जिससे दिए गए स्थान के भीतर टेराबाइट-स्तर के डेटा राइट-बैक के लिए पर्याप्त ऊर्जा संग्रहित करना मुश्किल हो जाता है।

जीवनकाल संबंधी चिंता (उच्च तापमान सहनशीलता): एआई सर्वर 24/7 काम करते हैं, जहां परिवेश का तापमान अक्सर 80°C से अधिक होता है। पारंपरिक एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, लंबे समय तक उच्च तापमान में इलेक्ट्रोलाइट के वाष्पीकरण और सामग्री के पुराने होने के कारण, एसएसडी की 5+ वर्ष की वारंटी आवश्यकताओं के अनुरूप जीवनकाल नहीं रख पाते हैं, जिससे विफलता का खतरा बना रहता है।

**झटका प्रतिरोध (शॉक रेजिस्टेंस):** 10 गीगाबिट रीड/राइट ऑपरेशन के लिए पावर-लॉस प्रोटेक्शन विंडो केवल मिलीसेकंड रेंज में होती है। यदि एक पारंपरिक एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध (ईएसआर) बहुत अधिक है, तो इसकी डिस्चार्ज गति तात्कालिक पीक करंट की मांग को पूरा करने के लिए अपर्याप्त होगी, जिससे राइट-बैक के दौरान रुकावटें और डेटा खराब हो सकता है।

2. पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता संबंधी चुनौतियाँ: तापमान संबंधी सीमाओं को कैसे पार किया जाए और एआई स्टोरेज के उपयोग के दायरे को कैसे बढ़ाया जाए?

जैसे-जैसे एआई की कंप्यूटिंग शक्ति किनारों तक फैलती है, स्टोरेज डिवाइसों को बेस स्टेशन, वाहन और कारखानों जैसे कठोर वातावरण में तैनात करने की आवश्यकता होती है। इससे कैपेसिटर पर स्वतंत्र "पर्यावरणीय पहुंच" की आवश्यकताएं उत्पन्न होती हैं:

**तापमान सीमा का अभाव:** पारंपरिक संधारित्रों की परिचालन तापमान सीमा (आमतौर पर -40°C से +105°C) अत्यधिक ठंडे और गर्म वातावरणों के लिए अपर्याप्त है। -40°C से नीचे के कड़ाके की ठंड में, इलेक्ट्रोलाइट जम सकता है, जिससे कार्यक्षमता में खराबी आ सकती है; लगातार उच्च तापमान पर गर्म करने से जीवनकाल में भारी कमी आएगी, जिससे उत्पाद का उपयोग विभिन्न प्रतिकूल परिस्थितियों में सीमित हो जाएगा।

तकनीकी विश्लेषण: उच्च-प्रदर्शन वाले एल्युमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर में YMIN के चार आयामी लाभ

उपरोक्त समस्याओं को दूर करने के लिए, YMIN ने सामग्री प्रणाली और प्रक्रिया नवाचार के माध्यम से उच्च क्षमता घनत्व पर केंद्रित एक चार-आयामी समाधान प्रस्तावित किया है।

मुख्य विशेषता 1: उच्च ऊर्जा घनत्व (प्राथमिक डिजाइन आधार)

पीएलपी सर्किट में, कैपेसिटर को सीमित पीसीबी स्थान के भीतर ऊर्जा भंडारण को अधिकतम करना चाहिए।

तकनीकी सफलता: YMIN की LKM श्रृंखला उच्च घनत्व वाली इलेक्ट्रोड फ़ॉइल तकनीक का उपयोग करके मानक 12.5×30 मिमी आकार के भीतर रेटेड क्षमता को उद्योग-मानक 3000μF से बढ़ाकर 3300μF कर देती है।

डिजाइन के लाभ: समान भौतिक आयामों के साथ, क्षमता में 10% से अधिक की वृद्धि होती है, जो अल्ट्रा-हाई-कैपेसिटी NAND फ्लैश मेमोरी में बिजली की विफलता से सुरक्षा के लिए अधिक पर्याप्त सुरक्षा मार्जिन प्रदान करती है।

चित्र 1: वाईमिन समाधान बनाम उद्योग मानक की तुलना (क्षमता आयाम)
तुलना आयाम (क्षमता) उद्योग संबंधी मानक वाईमिन समाधान प्रदर्शन लाभ
मुख्य विशिष्टताएँ 12.5×30 मिमी, 35V 12.5×30 मिमी, 35V समान भौतिक आयाम
रेटेड क्षमता -3000μF ≥3300μF क्षमता में 10% से अधिक की वृद्धि
तकनीकी कार्यान्वयन पारंपरिक सामग्री और प्रक्रिया उच्च घनत्व वाली इलेक्ट्रोड पन्नी और उन्नत प्रक्रिया काफी अधिक ऊर्जा घनत्व
स्थान उपयोग मानक बेहतर, प्रति इकाई आयतन में अधिक ऊर्जा भंडारण कॉम्पैक्ट डिज़ाइन को सुगम बनाता है
प्रदर्शन मानक अधिक मजबूत, लंबे समय तक बिजली बंद होने से सुरक्षा प्रदान करता है सिस्टम की विश्वसनीयता में सुधार हुआ।

मुख्य विशेषता 2: उच्च तापमान प्रतिरोध और लंबी जीवन अवधि (उद्यम-स्तरीय विश्वसनीयता के अनुरूप)

दीर्घकालिक संचालन: एलकेएम श्रृंखला 105°C पर 10,000 घंटे का अति-लंबा जीवनकाल प्राप्त करती है, जो पारंपरिक समाधानों के दोगुने से भी अधिक है, और उद्यम-स्तरीय एसएसडी की वारंटी अवधि से पूरी तरह मेल खाती है।

अत्यधिक उच्च विश्वसनीयता: इसकी विफलता दर (FIT) लगभग 50% से घटकर <10% हो गई है (ऑटोमोटिव-ग्रेड मानकों से बेहतर), जो इसके पूरे जीवनकाल में अत्यंत स्थिर ऊर्जा भंडारण सुनिश्चित करती है।

चित्र 2: YMIN समाधान बनाम उद्योग मानक (जीवनकाल आयाम)
विशेषता (जीवनकाल) मानक संधारित्र स्तर वाईमिन समाधान प्रदर्शन लाभ
उच्च तापमान जीवनकाल 105℃ पर 5000 घंटे 10000 घंटे @105℃ जीवनकाल में 2 गुना से अधिक की वृद्धि हुई है, जो एसएसडी की 5 साल की वारंटी अवधि से पूरी तरह मेल खाती है, जिससे रखरखाव की कोई चिंता नहीं रहती।
क्षमता स्थिरता उच्च तापमान पर तीव्र क्षीणन उच्च तापमान पर क्षमता प्रतिधारण >95% यह पूरे जीवनचक्र में स्थिर ऊर्जा भंडारण सुनिश्चित करता है, जिससे क्षमता में कमी के कारण बिजली बंद होने से सुरक्षा में होने वाली विफलता को रोका जा सकता है।
उच्च तापमान विश्वसनीयता 85℃ से ऊपर प्रदर्शन में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव यह -40℃ से 105℃/135℃ तक के व्यापक तापमान रेंज में स्थिर रहता है। यह सर्वरों के अंदर और एज पर अत्यधिक उच्च तापमान वाले वातावरण को कुशलतापूर्वक संभालता है, जिससे अनुप्रयोगों की सीमाएं विस्तारित होती हैं।
विफलता दर (FIT) -50 फिट <10 FIT (ऑटोमोटिव ग्रेड से उच्चतर) विफलता दर में 80% से अधिक की कमी आई है, जिससे लाखों यूनिट के पैमाने पर तैनाती के लिए पूर्वानुमानित विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।

मुख्य विशेषता 3: झटके से बचाव और त्वरित प्रतिक्रिया (तात्कालिक बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करना)

अति निम्न ईएसआर: उच्च चालकता वाले इलेक्ट्रोलाइट को अनुकूलित करके, वाईमिन ने ईएसआर को 25mΩ तक कम कर दिया है (उद्योग मानक 35mΩ की तुलना में 28% से अधिक का सुधार)।

प्रतिक्रिया क्षमता: कम आंतरिक प्रतिरोध एक मिलीसेकंड के भीतर तेजी से ऊर्जा रिलीज सुनिश्चित करता है, जिससे बिजली कटौती के दौरान वोल्टेज ड्रॉप को प्रभावी ढंग से रोका जा सकता है।

चित्र 3: YMIN समाधान बनाम उद्योग मानक (ESR आयाम)
तुलना आयाम उद्योग संबंधी मानक वाईमिन समाधान प्रदर्शन लाभ
कोर स्पेसिफिकेशन (ईएसआर) -35 mΩ ≤25 mΩ सुधार >28%
तकनीकी कार्यान्वयन पारंपरिक सामग्री और डिजाइन उन्नत सामग्री प्रणाली और सटीक प्रक्रिया -
निर्वहन दक्षता बेंचमार्क काफी अधिक -
तापीय हानि बेंचमार्क काफी कम हो गया -

मुख्य विशेषता 4: व्यापक तापमान सीमा (एज कंप्यूटिंग के लिए पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता)

अत्यधिक विस्तृत तापमान सीमा: YMIN LKL(R) श्रृंखला -55℃ से +135℃ तक की परिचालन सीमा का दावा करती है, जो पारंपरिक संधारित्रों की तुलना में कहीं अधिक है।

कम तापमान पर स्टार्ट-अप: एक विशेष कम तापमान वाले इलेक्ट्रोलाइट फॉर्मूले का उपयोग करते हुए, यह -55℃ के अत्यंत कम तापमान पर भी सुचारू ईएसआर परिवर्तन सुनिश्चित करता है, जिससे ठंडे वातावरण में सिस्टम के तत्काल स्टार्ट-अप और डिस्चार्ज सुरक्षा की गारंटी मिलती है।

चित्र 4: YMIN समाधान बनाम उद्योग मानक (तापमान आयाम)
विशेषता (तापमान) मानक संधारित्र स्तर वाईमिन समाधान प्रदर्शन लाभ
परिचालन तापमान सीमा -40°C ~ +105°C -55°C ~ 135°C ऊपरी और निचली सीमाओं का काफी विस्तार किया गया है, जिससे चरम अनुप्रयोग परिदृश्यों को भी कवर किया जा सके।
उच्च तापमान पर जीवनकाल (135°C) 1,000 – 2,000 घंटे ≥6,000 घंटे जीवनकाल में 3 गुना से अधिक की वृद्धि हुई है, जो एसएसडी के पूर्ण जीवनचक्र के बराबर है।
निम्न तापमान पर प्रदर्शन (-55°C) ईएसआर में तेजी से वृद्धि होती है, जिससे प्रदर्शन में काफी गिरावट आती है। ईएसआर में धीरे-धीरे बदलाव होता है, जिससे तुरंत स्टार्ट होने की क्षमता बनी रहती है। यह कोल्ड-स्टार्ट की समस्या का समाधान करता है, जिससे एज डिवाइसों के लिए डेटा सुरक्षा सुनिश्चित होती है।
तापमान चक्र विश्वसनीयता मानक परीक्षण यह -55°C से 135°C तक के कठोर परीक्षणों में खरा उतरता है। तापमान के झटके से अप्रभावित, कठोर पर्यावरणीय उतार-चढ़ाव के अनुकूल ढल जाता है।

ग्राहक संबंधी चिंताओं पर प्रश्नोत्तर

प्रश्न: PCIe 5.0 SSD के लिए पावर-लॉस प्रोटेक्शन कैपेसिटर का चयन करते समय "कैपेसिटी डेंसिटी" को प्राथमिकता क्यों दी जानी चाहिए?

इसका मूल कारण यह है कि 8TB+ जैसी बड़ी क्षमता वाली SSD की NAND फ्लैश मेमोरी में बिजली गुल होने पर डेटा की मात्रा अचानक बढ़ जाती है, जबकि बोर्ड पर भौतिक स्थान बहुत सीमित होता है। साधारण लिक्विड एल्युमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की ऊर्जा भंडारण क्षमता कम होती है, क्योंकि उनके पारंपरिक इलेक्ट्रोड फॉइल की धारिता सीमित होती है। YMIN LKM सीरीज के कैपेसिटर बेहतर विकल्प हैं, क्योंकि समान आकार में इनकी क्षमता 10% से अधिक बढ़ जाती है, जिससे मौजूदा लेआउट में बदलाव किए बिना सिस्टम के लिए पर्याप्त बैकअप ऊर्जा उपलब्ध हो जाती है।

Q2: एआई सर्वरों को कैपेसिटर की "व्यापक तापमान सीमा" विशेषता पर विचार क्यों करना चाहिए?

A2: जब AI कंप्यूटिंग पावर और स्टोरेज को एज (जैसे वाहनों या आउटडोर बेस स्टेशनों) में तैनात किया जाता है, तो उपकरण को -30°C से नीचे या 70°C से ऊपर के अत्यधिक तापमान का सामना करना पड़ता है। इन परिस्थितियों में सामान्य कैपेसिटर के प्रदर्शन में गंभीर गिरावट आती है, जिससे पावर-लॉस प्रोटेक्शन फेल हो जाता है। इसलिए, इन एज AI सर्वरों के लिए कैपेसिटर का चयन करते समय, व्यापक तापमान सीमा क्षमता का मूल्यांकन करना आवश्यक है। YMIN LKL श्रृंखला (-55℃~135℃) विशेष रूप से इसी उद्देश्य के लिए डिज़ाइन की गई है।

चयन मार्गदर्शिका: आपके परिदृश्य के साथ सटीक मिलान

परिदृश्य ए: एआई सर्वर और डेटा सेंटर कोर एसएसडी

मुख्य चुनौतियाँ: स्थान अत्यंत सीमित है, जिसके कारण कैपेसिटर को एक कॉम्पैक्ट लेआउट के भीतर अधिकतम ऊर्जा भंडारण, सबसे लंबी जीवनकाल और सबसे तेज डिस्चार्ज गति प्रदान करने की आवश्यकता होती है।

अनुशंसित समाधान: YMIN LKM श्रृंखला (उच्च क्षमता), विशिष्ट मॉडल 35V 3300μF (12.5×30mm)। यह समान आकार के लिए 10% से अधिक क्षमता वृद्धि, ESR≤25mΩ और 105°C पर 10,000 घंटे का जीवनकाल प्रदान करता है, जो घनत्व, जीवनकाल और गति के लिए कोर कंप्यूटिंग पावर स्टोरेज की अत्यधिक मांगों को पूरा करने के लिए एक संपूर्ण समाधान है।

परिदृश्य बी: एज कंप्यूटिंग, वाहन-आधारित और बाहरी बेस स्टेशन स्टोरेज

मुख्य चुनौतियाँ: अत्यधिक पर्यावरणीय तापमान (-55℃ से 135℃ तक), जिसके लिए संधारित्रों को पूरे तापमान सीमा में स्थिर और विश्वसनीय रूप से काम करने की आवश्यकता होती है।

अनुशंसित समाधान: YMIN LKL(R) श्रृंखला (अत्यंत विस्तृत तापमान सीमा), विशिष्ट मॉडल 35V 2200μF (10×30mm)। इसकी परिचालन तापमान सीमा -55℃ से 135℃ तक है, और एक विशेष इलेक्ट्रोलाइट अत्यधिक ठंडे वातावरण में भी स्थिर ESR सुनिश्चित करता है, जिससे एज AI स्टोरेज के लिए विश्वसनीय पर्यावरणीय अनुकूलता मिलती है।

संरचित प्रौद्योगिकी का अवलोकन

तकनीकी जानकारी को आसानी से प्राप्त करने और समाधान का मूल्यांकन करने के लिए, इस दस्तावेज़ की मुख्य जानकारी को संक्षेप में इस प्रकार प्रस्तुत किया गया है:

मुख्य परिदृश्य: एआई प्रशिक्षण सर्वरों और उच्च-प्रदर्शन डेटा केंद्रों में उपयोग किए जाने वाले E1.L/U.2 फॉर्म फैक्टर PCIe 5.0/6.0 वाले एंटरप्राइज-ग्रेड एसएसडी (मुख्य परिदृश्य)। एज कंप्यूटिंग नोड्स, वाहन में लगे बुद्धिमान सिस्टम और बाहरी संचार बेस स्टेशनों में तैनात व्यापक तापमान वाले स्टोरेज डिवाइस (विस्तारित परिदृश्य)।

YMIN सॉल्यूशन के मुख्य लाभ:

उच्च क्षमता घनत्व: एलकेएम श्रृंखला मानक 12.5 × 30 मिमी आकार में ≥3300 μF क्षमता प्रदान करती है, जो समान आकार के पारंपरिक उत्पादों की तुलना में 10% से अधिक का सुधार है।

उच्च तापमान प्रतिरोध और लंबी जीवन अवधि: 105°C पर जीवन अवधि ≥ 10,000 घंटे, विफलता दर < 10 FIT, दीर्घकालिक विश्वसनीय संचालन आवश्यकताओं को पूरा करना।

झटके से बचाव और तीव्र प्रतिक्रिया: ईएसआर ≤ 25mΩ, जो मिलीसेकंड-स्तर के पावर-डाउन विंडो के भीतर तीव्र ऊर्जा रिलीज सुनिश्चित करता है।

अत्यधिक विस्तृत तापमान सीमा: एलकेएल (आर) श्रृंखला -55°C से 135°C तक के तापमान पर काम करती है, जिससे कम तापमान पर इलेक्ट्रोलाइट के जमने की चुनौती का समाधान हो जाता है।

अनुशंसित मूल्यांकन मॉडल:

YMIN LKM सीरीज़: डेटा केंद्रों में कोर स्टोरेज परिदृश्यों के लिए उपयुक्त, जो अधिकतम स्थान उपयोग और दीर्घकालिक विश्वसनीयता को प्राथमिकता देते हैं। विशिष्ट मॉडल: 35V 3300μF (12.5×30mm)।

YMIN LKL(R) सीरीज़: एज कंप्यूटिंग और ऑटोमोटिव स्टोरेज परिदृश्यों के लिए उपयुक्त, जिनमें अत्यधिक तापमान की चुनौतियों का सामना करना आवश्यक होता है। विशिष्ट मॉडल: 35V 2200μF (10×30mm, ऑपरेटिंग तापमान -55°C से 135°C)।

YMIN LKM/LKL(R) श्रृंखला के विस्तृत विनिर्देशों के लिए या इंजीनियरिंग नमूने प्राप्त करने के लिए, कृपया YMIN इलेक्ट्रॉनिक्स वेबसाइट के माध्यम से YMIN तकनीकी टीम से संपर्क करें।


पोस्ट करने का समय: 12 जनवरी 2026