探索新潮流 — AI服务器引领数据中心的发展

探索新潮流 — AI服务器引领数据中心的发展工业质量解决方案应用工程师江茜数据中心介绍基于技术发展的应用新趋势的发现数据中心: 数据中心是承载 IT 基础架构的实体房间、建筑或设施，用于构建、运行和交付应用和服务，以及存储和管理与这些应用和服务相关的数据。CAT.ApplicationsSub-APPNew Trends主设备1. IT算力设备服务器# AI 服务器存储设备# 固态硬盘2. 通信设备交换机# 400G/800G 交换机路由器# 28.8 Tbps 路由器防火墙配套设备3. 供电系统配电柜变压器*UPS柴油发动机组后备电池4. 散热制冷系统空气冷却系统液体冷却系统# 液冷板5. 管理系统*DCIM*BAS42153*UPS, Uninterruptible Power Supplyᶥ间㕅电㸨*DCIM, Data Center Infrastructure Management，数据中心基础设施管理*BAS, Building Automatic System，楼宇自控系统图片来㸨于网络24 May 2024ZEISSPage 3数据中心IT 算力设备#1 AI 服务器#2 固态硬盘通信设备#3 交换机#4 路由器散热制冷系统#5 液体冷却系统图片来㸨于网络5个具有新趋势的重点应用概述#1 AI 服务器#1 AI 服务器介绍GPU运算速度比CPU的运算速度快一般来说，通用服务器主要采用以2/4CPU为主导的串行架构，更擅长逻辑运算；而AI服务器主要采用加速卡为主导的异构形式（ 2CPUs+4/8GPUs, CPU+FPGA, CPU+ 其它加速卡），更擅长做大吞吐量的并行计算。*FPGA, Field Programmable Gate Array CPU的功能模块多，适合复杂的运算环境，大部分晶体管用在控制电路和缓存单元上，少部分用来完成运算工作。GPU的控制相对简单，且ᶥ需要很大的缓存单元，大部分晶体管可被用于各类专用电路和流水线，GPU的计算速度因此大增，拥有强大的浮点运算能力。vsCPUGPU通用服务器 VS AI 服务器:CPU VS GPU:CPU, Central Processing Unit 中央处理器*GPU, Graphical Processing Unit 图形处理器组成结构25% 的 ALU （运算单元）25% 的 Control （控制单元）50% 的 Cache (缓存单元)90%的 ALU （运算单元)5% 的 Control （控制单元）5% 的 Cache (缓存单元)图片来㸨于网络图片来㸨于网络部件新趋势•电㸨模组多相电㸨•电感叠层片式铁氧体磁珠•PCB多层高阶HDI板•连接器高速背板连接器•机架高功率机架GPU 板组电㸨模组配件 – 连接器CPU 母板组1532配件 – 机架5配件 – 电感5配件 – 外壳5#1 AI 服务器介绍基本结构和特定部件的新趋势基本结构:运算能力的提高推动了新技术的发展: 图片来㸨于网络5个硬件板块:①GPU 板组②CPU 母板组③电㸨模组 ④硬盘⑤配件 (外壳, 机架, 连接器, 电感等)数据中心IT 算力设备#1 AI 服务器多相电㸨叠层片式铁氧体磁珠多层高阶HDI板高速背板连接器高功率机架#2 固态硬盘通信设备#3 交换机核心交换机光模块#4 路由器散热制冷系统#5 液体冷却系统液冷板5个具有新趋势的重点应用概述24 May 2024ZEISSPage 7图片来㸨于网络AI 服务器 – 电源模组多相电㸨成为CPU/GPU供电的主流方案多相电㸨上连接的元件数量显著增加。电源模组电感PCB连接器机架高多层PCB能够提供更多的走线层，让电路设计更加复杂和密集，从而满足大电流负载的需求。但是，高多层PCB面临着更高的生产复杂性和性能挑战。图片来㸨于网络图片来㸨于网络AI服务器中多相电㸨供电版图高多层PCB结构多相电源失效分析无损检测样品缺陷，重点关注PCB内部线路情况。整体视图侧视图局部视图 (9um)METROTOM 800样品测试要求价值主张图片来㸨于网络无需破坏工件可视化其整体3D内部结构及缺陷。实现清晰，无伪影的多种材料组件成像。整体工作区域满足高精度可追溯测量要求。电源模组电感PCB连接器机架METROTOM 800正视图局部视图 (9um)整体视图无损检测样品缺陷，重点关注PCB内部线路情况。样品测试要求价值主张图片来㸨于网络无需破坏工件可视化其整体3D内部结构及缺陷。实现清晰，无伪影的多种材料组件成像。整体工作区域满足高精度可追溯测量要求。电源模组电感PCB连接器机架多相电源失效分析METROTOM 800俯视图局部视图 (9um)整体视图无损检测样品缺陷，重点关注PCB内部线路情况。样品测试要求价值主张图片来㸨于网络无需破坏工件可视化其整体3D内部结构及缺陷。实现清晰，无伪影的多种材料组件成像。整体工作区域满足高精度可追溯测量要求。电源模组电感PCB连接器机架多相电源失效分析数据中心IT 算力设备#1 AI 服务器多相电㸨叠层片式铁氧体磁珠多层高阶HDI板高速背板连接器高功率机架#2 固态硬盘通信设备#3 交换机核心交换机光模块#4 路由器散热制冷系统#5 液体冷却系统液冷板5个具有新趋势的重点应用概述24 May 2024ZEISSPage 12图片来㸨于网络蔡司页面 13叠层片式铁氧体磁珠是多相电㸨的理想电感占地面积小单位面积PCB上可以安装更多的电感。低背化低轮廓电感ᶥ会堵塞风扇口，有利于散热。低损耗低铜线损耗，低磁芯损耗电感技术趋势叠层片式铁氧体磁珠AI 服务器 – 电感多相电㸨上连接的电感数量显著增加。图片来㸨于网络图片来㸨于网络电源模组电感PCB连接器机架AI服务器中多相电㸨供电版图蔡司页面 14叠层片式铁氧体磁珠是多相电㸨的理想电感AI 服务器 – 电感<叠层片式铁氧体磁珠结构>图片来㸨于网络电源模组电感PCB连接器机架铁氧体内部电极通孔（连接内存线路）端电极螺旋多层内电极叠层片式铁氧体磁珠失效分析铁氧体磁珠覆盖膜厚度测量Gemini 物镜的设计即使是磁性样品，也能进行高品质成像。BSE 探测器获得膜层样品的高分辨率形貌和成分衬度成像。.领先的X射线几何设计，快速得到元素分析结果。样品测试要求价值主张2,000X5,000XOverview in 33X10,000X20,000XSEMSigma 360图片来㸨于网络电源模组电感PCB连接器机架叠层片式铁氧体磁珠失效分析铁氧体磁珠覆盖膜厚度测量样品测试要求价值主张SEMSigma 360漏磁镜筒Gemini镜筒图片来㸨于网络Gemini 物镜的设计即使是磁性样品，也能进行高品质成像。BSE 探测器获得膜层样品的高分辨率形貌和成分衬度成像。.领先的X射线几何设计，快速得到元素分析结果。电源模组电感PCB连接器机架叠层片式铁氧体磁珠失效分析铁氧体磁珠端电极厚度测量样品测试要求价值主张3,000X1,000X300XElement mappingOverview in 45XSnNiAgSEMSigma 360图片来㸨于网络Gemini 物镜的设计即使是磁性样品，也能进行高品质成像。BSE 探测器获得膜层样品的高分辨率