Los racks de servidores de IA experimentan picos de tensión de milisegundos (normalmente de 1 a 50 ms) y caídas de tensión del bus de CC durante la conmutación rápida entre las cargas de entrenamiento e inferencia. NVIDIA, en su diseño de rack de potencia GB300 NVL72, menciona que este integra componentes de almacenamiento de energía y funciona con un controlador para lograr un suavizado rápido de la potencia transitoria a nivel de rack (véase la referencia [1]).
En la práctica de ingeniería, el uso de un supercondensador híbrido (LIC) + BBU (unidad de respaldo de batería) para formar una capa intermedia cercana permite desacoplar la respuesta transitoria y la energía de respaldo a corto plazo: el LIC se encarga de la compensación de milisegundos, y la BBU de la toma de control de segundos a minutos. Este artículo proporciona un enfoque de selección reproducible para ingenieros, una lista de indicadores clave y elementos de verificación. Tomando como ejemplo el YMIN SLF 4.0V 4500F (ESR de unidad única ≤0.8mΩ, corriente de descarga continua 200A; los parámetros deben consultar la hoja de especificaciones [3]), se ofrecen sugerencias de configuración y soporte para datos comparativos.
Las fuentes de alimentación BBU para rack están acercando la “suaviza-ción de potencia transitoria” a la carga.
A medida que el consumo de energía de un solo rack alcanza cientos de kilovatios, las cargas de trabajo de IA pueden provocar picos de corriente en poco tiempo. Si la caída de tensión del bus supera el umbral del sistema, puede activar la protección de la placa base, errores de la GPU o reinicios. Para reducir el impacto de los picos en la fuente de alimentación ascendente y la red eléctrica, algunas arquitecturas están introduciendo estrategias de almacenamiento y control de energía dentro del rack de alimentación, lo que permite que los picos de energía se absorban y liberen localmente dentro del rack. El mensaje principal de este diseño es: los problemas transitorios deben abordarse primero en la ubicación más cercana a la carga.
En servidores equipados con GPU de ultraalta potencia (kilovatios), como NVIDIA GB200/GB300, el principal desafío que enfrentan los sistemas de alimentación ha pasado de la alimentación de respaldo tradicional a la gestión de picos de tensión transitorios de milisegundos y cientos de kilovatios. Las soluciones tradicionales de alimentación de respaldo BBU, basadas en baterías de plomo-ácido, presentan cuellos de botella en la velocidad de respuesta y la densidad de potencia debido a los retrasos inherentes en las reacciones químicas, la alta resistencia interna y las limitadas capacidades de aceptación de carga dinámica. Estos cuellos de botella se han convertido en factores clave que limitan la mejora de la potencia de procesamiento de un solo rack y la fiabilidad del sistema.
Tabla 1: Diagrama esquemático de la ubicación del modo de almacenamiento de energía híbrido de tres niveles en la BBU del rack (diagrama de tabla)
| Lado de carga | Bus de CC | LIC (supercondensador híbrido) | BBU (Batería/Almacenamiento de Energía) | SAI/HVDC |
| Paso de potencia de la GPU/placa base (nivel de ms) | Caída/ondulación de voltaje del bus de CC | Compensación local típica 1-50 ms Carga/descarga de alta velocidad | Adquisición a corto plazo Nivel de segundo minuto (Diseñado según el sistema) | Nivel minuto-hora de suministro de energía a largo plazo (según la arquitectura del centro de datos) |
Evolución de la arquitectura
De la “batería de respaldo” al “modo de almacenamiento de energía híbrido de tres niveles”
Las BBU tradicionales se basan principalmente en baterías para el almacenamiento de energía. Ante cortes de energía de milisegundos, las baterías, limitadas por la cinética de las reacciones químicas y la resistencia interna equivalente, suelen responder con menor rapidez que el almacenamiento de energía basado en condensadores. Por lo tanto, las soluciones de rack han comenzado a adoptar una estrategia escalonada: «LIC (transitorio) + BBU (corta duración) + SAI/HVDC (larga duración)».
LIC conectado en paralelo cerca del bus de CC: maneja la compensación de potencia a nivel de milisegundos y el soporte de voltaje (carga y descarga de alta velocidad).
BBU (batería u otro almacenamiento de energía): maneja la toma de control en niveles de segundos a minutos (sistema diseñado para una duración de respaldo).
UPS/HVDC a nivel de centro de datos: gestiona el suministro de energía ininterrumpida a largo plazo y la regulación de la red.
Esta división del trabajo disocia las “variables rápidas” y las “variables lentas”: estabiliza el autobús y al mismo tiempo reduce el estrés a largo plazo y la presión de mantenimiento sobre las unidades de almacenamiento de energía.
Análisis en profundidad: ¿Por qué YMIN?Supercondensadores híbridos?
El supercondensador híbrido LIC (condensador de iones de litio) de ymin combina estructuralmente las características de alta potencia de los condensadores con la alta densidad energética de un sistema electroquímico. En escenarios de compensación transitoria, la clave para soportar la carga reside en generar la energía requerida dentro del Δt objetivo y suministrar una corriente de pulso suficientemente grande dentro del rango admisible de aumento de temperatura y caída de tensión.
Alta potencia de salida: Cuando la carga de la GPU cambia bruscamente o la red eléctrica fluctúa, las baterías de plomo-ácido tradicionales, debido a su lenta reacción química y alta resistencia interna, experimentan un rápido deterioro en su capacidad de aceptación de carga dinámica, lo que resulta en una incapacidad para responder en milisegundos. El supercondensador híbrido puede completar la compensación instantánea en un plazo de 1 a 50 ms, seguida de una alimentación de respaldo de nivel mínimo procedente de la fuente de alimentación de respaldo BBU, lo que garantiza un voltaje de bus estable y reduce significativamente el riesgo de fallos en la placa base y la GPU.
Optimización de volumen y peso: Al comparar la energía disponible equivalente (determinada por la ventana de voltaje V_hi→V_lo) con la ventana transitoria equivalente (Δt), la solución de capa intermedia LIC suele reducir significativamente el volumen y el peso en comparación con las baterías de respaldo tradicionales (reducción de volumen de aproximadamente un 50%-70%, reducción de peso de aproximadamente un 50%-60%; los valores típicos no están disponibles públicamente y requieren verificación del proyecto), lo que libera espacio en el rack y recursos de flujo de aire. (El porcentaje específico depende de las especificaciones, los componentes estructurales y las soluciones de disipación de calor del objeto de comparación; se recomienda la verificación específica del proyecto).
Mejora de la velocidad de carga: El LIC posee capacidades de carga y descarga de alta velocidad, y su velocidad de recarga suele ser superior a la de las soluciones de batería (mejora de velocidad de más de 5 veces, logrando una carga rápida de casi diez minutos; fuente: supercondensador híbrido frente a valores típicos de baterías de plomo-ácido). El tiempo de recarga se determina por el margen de potencia del sistema, la estrategia de carga y el diseño térmico. Se recomienda utilizar el "tiempo necesario para recargar a V_hi" como métrica de aceptación, junto con la evaluación del aumento de temperatura por pulsos repetidos.
Larga vida útil: Las baterías de plomo-ácido (LIC) suelen presentar una vida útil más larga y menores requisitos de mantenimiento en condiciones de carga y descarga de alta frecuencia (1 millón de ciclos, más de 6 años de vida útil, aproximadamente 200 veces mayor que las baterías de plomo-ácido tradicionales; fuente: Supercondensadores híbridos en comparación con baterías de plomo-ácido típicas). La vida útil y los límites de aumento de temperatura están sujetos a especificaciones y condiciones de prueba específicas. Desde una perspectiva de ciclo de vida completo, esto ayuda a reducir los costos de operación, mantenimiento y fallas.
Figura 2: Esquema del sistema de almacenamiento de energía híbrido:
Batería de iones de litio (nivel de segundo minuto) + condensador de iones de litio LIC (búfer de nivel de milisegundos)
Basado en el diseño de referencia japonés Musashi CCP3300SC (3.8V 3000F) de NVIDIA GB300, cuenta con mayor densidad de capacidad, mayor voltaje y mayor capacidad en sus especificaciones disponibles públicamente: un voltaje operativo de 4.0V y una capacidad de 4500F, lo que da como resultado un mayor almacenamiento de energía de una sola celda y capacidades de almacenamiento en búfer más sólidas dentro del mismo tamaño de módulo, lo que garantiza una respuesta a nivel de milisegundos sin concesiones.
Parámetros clave de los supercondensadores híbridos de la serie YMIN SLF:
Voltaje nominal: 4,0 V; Capacidad nominal: 4500 F
Resistencia interna de CC/ESR: ≤0,8 mΩ
Corriente de descarga continua: 200 A
Rango de voltaje de funcionamiento: 4,0–2,5 V
Utilizando la solución de búfer local BBU basada en supercondensadores híbridos de YMIN, se puede proporcionar una compensación de alta corriente al bus de CC en una ventana de milisegundos, mejorando así la estabilidad de la tensión del bus. En comparación con otras soluciones con la misma energía disponible y ventana transitoria, la capa de búfer suele reducir la ocupación de espacio y liberar recursos del rack. También es más adecuada para carga y descarga de alta frecuencia y requisitos de recuperación rápida, lo que reduce la presión de mantenimiento. El rendimiento específico debe verificarse según las especificaciones del proyecto.
Guía de selección: Adaptación precisa al escenario
Frente a los desafíos extremos del poder computacional de la IA, la innovación en los sistemas de suministro de energía es crucial.Supercondensador híbrido SLF 4.0V 4500F de YMIN, con su sólida tecnología patentada, proporciona una solución de capa de búfer BBU de producción nacional, altamente confiable y de alto rendimiento, que brinda soporte central para la evolución continua, estable, eficiente e intensiva de los centros de datos de IA.
Si necesita información técnica detallada, podemos proporcionarle: hojas de datos, datos de prueba, tablas de selección de aplicaciones, muestras, etc. Proporcione también información clave como: voltaje del bus, ΔP/Δt, dimensiones del espacio, temperatura ambiente y especificaciones de vida útil para que podamos brindarle rápidamente recomendaciones de configuración.
Sección de preguntas y respuestas
P: La carga de la GPU de un servidor de IA puede aumentar hasta un 150 % en cuestión de milisegundos, y las baterías de plomo-ácido tradicionales no pueden mantener el ritmo. ¿Cuál es el tiempo de respuesta específico de los supercondensadores de iones de litio YMIN y cómo se logra este rápido soporte?
R: Los supercondensadores híbridos YMIN (SLF 4.0V 4500F) se basan en principios de almacenamiento físico de energía y presentan una resistencia interna extremadamente baja (≤0.8 mΩ), lo que permite una descarga instantánea de alta velocidad en el rango de 1 a 50 milisegundos. Cuando un cambio repentino en la carga de la GPU provoca una caída brusca del voltaje del bus de CC, pueden liberar una gran corriente prácticamente sin retardo, compensando directamente la alimentación del bus y ganando tiempo para que la fuente de alimentación de la BBU del backend se active y tome el control, garantizando una transición de voltaje fluida y evitando errores de cálculo o fallos de hardware causados por caídas de voltaje.
Resumen al final de este artículo
Escenarios aplicables: Adecuado para BBU (unidades de energía de respaldo) a nivel de rack de servidores de IA en escenarios donde el bus de CC enfrenta caídas de voltaje/sobretensiones transitorias de nivel de milisegundos; aplicable a una arquitectura de búfer local de “supercondensador híbrido + BBU” para estabilización de voltaje de bus y compensación transitoria en cortes de energía a corto plazo, fluctuaciones de la red y cambios repentinos en la carga de la GPU.
Ventajas principales: Respuesta rápida a nivel de milisegundos (que compensa ventanas transitorias de 1 a 50 ms); baja resistencia interna/capacidad de alta corriente, lo que mejora la estabilidad del voltaje del bus y reduce el riesgo de reinicios inesperados; admite carga y descarga de alta velocidad y recarga rápida, lo que acorta el tiempo de recuperación de energía de respaldo; más adecuado para condiciones de carga y descarga de alta frecuencia en comparación con las soluciones de batería tradicionales, lo que ayuda a reducir la presión de mantenimiento y los costos totales del ciclo de vida.
Modelo recomendado: Supercondensador híbrido cuadrado YMIN SLF 4.0V 4500F
Adquisición de datos (especificaciones/informes de pruebas/muestras):
Sitio web oficial: www.ymin.com
Línea directa técnica: 021-33617848
Referencias (Fuentes Públicas)
[1] Blog técnico/de información pública oficial de NVIDIA: Introducción al almacenamiento de energía/suavizado transitorio a nivel de rack GB300 NVL72 (estante de alimentación)
[2] Informes públicos de medios/instituciones como TrendForce: Aplicaciones LIC relacionadas con GB200/GB300 e información sobre la cadena de suministro
[3] Shanghai YMIN Electronics proporciona las “Especificaciones del supercondensador híbrido SLF 4.0V 4500F”
Hora de publicación: 20 de enero de 2026