Výroce ChemiCon v technologii AI

Úspěšný vývoj prvních hliníkových elektrolytických kondenzátorů v oboru, které jsou kompatibilní s „kapalinovým chlazením“ serverů

Společnost Nippon Chemi-Con, přední výrobce elektronických součástek, představila první hliníkové elektrolytické kondenzátory na světě, které jsou speciálně navrženy pro použití v AI serverech s kapalinovým chlazením (LIC). Tato inovace představuje významný pokrok v oblasti IT infrastruktury, zejména pro aplikace náročné na data, jako je generativní AI, digitální transformace (DX) a autonomní řízení. Nové kondenzátory jsou nyní k dispozici jako testovací vzorky, sériová výroba je plánována na rok 2025.

Výzvy AI serverů

S rychlým šířením AI technologií se výrazně zvyšuje spotřeba energie moderních serverů. Zatímco konvenční serverové racky v cloudových datových centrech spotřebovávají maximálně kolem 10 kW, vysoce výkonné výpočetní systémy (HPC) pro AI aplikace často vyžadují více než 20 kW, v některých případech dokonce více než 100 kW. To vede k enormní produkci tepla, které vyžaduje účinné metody chlazení. Kapalinové chlazení se etablovalo jako vynikající alternativa ke konvenčním systémům vzduchového chlazení, protože výrazně zlepšuje energetickou účinnost (Power Usage Effectiveness, PUE).

Inovace v oblasti chlazení

Nové kondenzátory od společnosti Nippon Chemi-Con byly speciálně vyvinuty a testovány pro ponoření do chladicích kapalin. Testovaná chladicí řešení zahrnují sloučeniny fluoru, jako je 3M FC-40, a uhlovodíky, jako je Shell S3X a ExxonMobil SpectraSyn Max3.5. Dlouhodobé testy potvrdily, že nově navržené gumové těsnění zabraňuje vnikání chladicích kapalin do kondenzátorů, což výrazně prodlužuje životnost komponentů. Konvenční těsnění často vykazovala v těchto testech slabiny, jako je bobtnání nebo dokonce částečné rozpuštění, zatímco nová těsnění (čekající na patent) nevykazovala žádné změny.

Všestranná produktová řada

Nové kondenzátory jsou k dispozici v různých provedeních, aby splňovaly různé požadavky moderních serverů AI:

• Řada PXL (SMD, vodivý polymer): Pro použití v grafických kartách a základních deskách, zejména pro kapalinové chlazení, s garancí 5 000 hodin při 105 °C.
• Řada PSL (radiální, vodivý polymer): Také pro grafické karty a základní desky, se stejnými specifikacemi jako řada PXL.
• Řada HXU (SMD, hybridní): Těsnění z kompozitního materiálu, vhodné pro olejové a kapalinové chlazení a odolné proti vibracím až do 40 G. Záruka 6 000 hodin při 125 °C/135 °C, ideální pro AI servery a automobilový průmysl.
• Série MHU (SMD, hliníkový elektrolyt): Podobná sérii HXU, zaručená po dobu 5 000 hodin při 125 °C.
• Série KZU (radiální, hliníkový elektrolyt): Těsnění z kompozitních materiálů, vhodné pro chlazení olejem a kapalinou. Zaručeno po dobu 6 000 hodin při 105 °C, ideální pro servery AI.

 

• Řada KHU (Snap-In, hliníkový elektrolyt): Podporuje napětí až 500 V a velké kapacity až do velikosti 100L (mm), s volitelnou úpravou odolností proti oleji. Záruka 3 000 hodin při 105 °C.

Tato řada produktů pokrývá aplikace od CPU a GPU a nabízí řešení pro různé požadavky v AI serverech, automobilovém průmyslu a průmyslových aplikacích.

Šetrnost k životnímu prostředí a vyhlídky do budoucna.

Rostoucí spotřeba energie datových center představuje globální environmentální výzvu, zejména v kontextu globálních snah o dosažení CO₂ neutrality. Díky podpoře kapalného chlazení pomáhají nové kondenzátory od společnosti Nippon Chemi-Con zlepšovat energetickou účinnost datových center. Spolupráce s předními výrobci chladicích kapalin, jako jsou 3M, Shell a ExxonMobil, podtrhuje závazek společnosti k inovativním řešením.

„Naše nové kondenzátory jsou klíčovým krokem při řešení výzev moderní IT infrastruktury,“ vysvětluje mluvčí společnosti Nippon Chemi-Con. „Těšíme se, že budeme moci poskytnout testovací vzorky zájemcům a příští rok zahájit sériovou výrobu.“

Závěr

S novými hliníkovými elektrolytickými kondenzátory nastavuje společnost Nippon Chemi-Con milník ve vývoji komponentů pro servery AI.

 

Chlazení představuje

40–50 % spotřeby energie datového centra a efektivní tepelné chlazení pomáhá snížit spotřebu energie, a tím i emise CO2.

Chlazení lze zhruba rozdělit na chlazení vzduchem a chlazení kapalinou (běžně označované jako chlazení vodou).

Chlazení kapalinou (chladicí deska)

Jedná se o metodu chlazení cirkulací chladicí kapaliny v trubkách. Elektronické komponenty a chladicí kapalina přicházejí do styku prostřednictvím trubek a chladičů, takže mezi nimi nedochází k přímému kontaktu.

Chlazení ponořením do kapaliny – kapalné imerzní chlazení

Při této metodě se celé zařízení s elektronickými komponenty chladí ponořením do izolačního a inertního rozpouštědla. Vzhledem k tomu, že chladicí kapalina přichází do přímého kontaktu s elektronickými komponenty a proniká do jejich vnitřku, je nutné zkontrolovat například dlouhodobou spolehlivost.