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导电性聚合物片式铝电解电容器服务器使用示例

服务器的市场趋势与课题

服务器图片
市场变化:生成AI・DXの進展による高性能化。性能:低电压、大电流、高稳定性。电容器的作用:低ESR、大容量、低矮型、高温下长寿命。

在数字化转型(DX)加速、生成式AI迅速普及以及云服务市场不断扩大的背景下,数据中心的服务器要求具备远超传统IT基础设施的运算性能和供电能力。尤其是在大语言模型(LLM)、图像及语音识别等AI工作负载中,搭载多个GPU或AI加速器的高密度服务器正逐渐成为主流。受此影响,单台服务器的功耗增加,如何应对瞬时大电流所导致的电源负载急剧变化,已成为一项重要的课题。

现有服务器的课题

随着半导体工艺的微细化,新一代CPU、GPU及AI加速器的工作电压有所降低,但由于运算密度的增加,消耗电流已达到数百安级别。
因此,服务器电源需要具备以下特性:

  1. 能够承受瞬时大电流波动的电源稳定性
  2. 减少电压纹波与电压跌落
  3. 能够经受365天×24小时不间断运行的高稳定性及长寿命

此外,服务器内部采用高密度封装,存在因发热导致热量积聚的隐患。因此,电容器需采用能够安装在散热器下方的低矮型产品。

电容器的作用

如前文所述,近年来伴随生成式AI与DX的发展,服务器的高性能化已成为大势所趋。
与之相应,元器件也需要具备“低ESR”“大容量”“低矮型”以及“高温下长寿命”等功能特性。

村田的聚合物电解电容器 ECAS系列的特点

村田的聚合物电解电容器具备低ESR、低阻抗与大容量的特点。
此外,由于没有静电电容的DC偏压特性,亦具备稳定的温度特性,因此具有良好的纹波吸收、平滑滤波、过渡响应性能。
因此,可用于多种电源电路输入输出级的平滑滤波及对CPU周边负载变动的备用。
由此为削减部件数量及缩小电路板面积做贡献。

使用的电路示例

ECAS系列可用于如下所示的电路。

电路图
关于外壳尺寸
Code L W T
D4 7.3±0.3 4.3±0.2 1.9±0.1

ECASD◯************:D◯为尺寸代码。
(例)ECASD40E477M006/尺寸代码:D4

使用ECAS系列的好处

1 低纹波噪声

具有低ESR特性的ECAS系列具有出众的纹波降噪性能。

图 【模拟结果】

2 相对于负载波动的电压波动稳定性

ECAS系列具有大容量特性,在大电流应用中相对于负载侧波动具有出色的稳定性。

使用钽电容器时
使用ECAS系列时

与其他电容器之间的比较

相对于钽电容器的优势

低ESR

与钽电容器相比,ECAS系列的ESR更低,因此可以实现更小的纹波噪声。

低ESR图

可靠性

与钽电容器相比,ECAS系列具有更稳定的可靠性,有助于装置稳定工作。

可靠性图 * 测试条件:高温负载