AI 서버의 전원 공급 및 신호 링크에 있는 커패시터의 기능
AI 서버에서 작업 로드의 동적 변화는 일반 컴퓨팅과 다릅니다. 가속기(예: GPU, TPU, ASIC)는 전원 상태를 빠르게 전환하고, 메모리 모듈은 넓은 주파수 범위에서 엄격한 전압 조절이 필요하며, 주변 시스템(스토리지, 네트워크)은 I/O 로드 변경으로 인해 큰 전류 과도 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 시스템의 커패시터에는 몇 가지 기본 기능이 있습니다.
고에너지 저장/스무딩
크로스밴드 디커플링/바이패스
과도 응답
정전 보호
표 1: AI 서버의 커패시터 특성 분류. 사진출처: 임민)
표 1에는 가장 중요한 사양과 AI 서버 요구 사항에 대한 대응 사항이 나열되어 있습니다.
AI 서버 하위 시스템에 따른 커패시터 선택
마더보드 및 VRM 레벨:
과제: 빠른 과도 전류, 엄격한 전압 조정, 스위칭 잡음
최고의 커패시터 유형: 다층 폴리머 고체 알루미늄, 전도성 폴리머 탄탈륨, 표준 고체 폴리머
설계 기준: 인덕턴스를 최소화하기 위한 하이브리드 벌크 및 고주파 디커플링(폴리머+MLCC), 감소된 설계
전원 공급 장치(AC/DC, DC/DC 변환기):
과제: 큰 리플, 낮은 변환 효율, 긴 작동 시간
최고의 커패시터 유형: 습식 전기분해(입력), 혼합 폴리머(출력), 폴리머 또는 다층(고주파 필터링)
설계 기준: 대용량 입력측 커패시터, 낮은 ESR 출력, 열 조건 제어
메모리/SSD/전원 차단 버퍼:
과제: 정전 시 저장된 에너지를 사용할 수 있어야 합니다.
최고의 커패시터 유형: 습식 전기분해, 혼합 폴리머, 다층 고체 폴리머
설계 원칙: E=½ CV ² 계산, 중복성 보장, 누출 및 노화 관리
네트워크/상호 연결/스위치:
과제: 버스트 흐름, EMI, 동적 부하
최고의 커패시터 유형: 낮은 ESR 고체 폴리머, 다층 고체 폴리머
설계 원리: 높은 정격 리플 커패시터를 사용하여 기생을 최소화하고 MLCC와 결합하여 사용
게이트웨이, 집계 노드, 외부 인터페이스:
과제: 브리징 시스템에는 강력한 소음 억제가 필요합니다.
최고의 커패시터 유형: 다층 폴리머 고체 알루미늄, 폴리머/하이브리드 유형
설계 원리: 광대역 디커플링, 리플 억제 및 열 경감