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上海永铭电子股份有限公司-永铭液态引线型铝电解电容器:助力全球AI数据中心扩容,定义SSD断电保护新标准

2026-01-08 16:35:55

随着 OpenAI 掀起的大模型浪潮席卷全球,以英伟达(NVIDIA)Blackwell 架构为代表的新型 AI 数据中心正处于爆发式部署的阶段 。这种全球规模的算力基础设施扩容,对 PCIe 5.0/6.0 固态硬盘(SSD)的吞吐性能、极端环境稳定性及数据安全性提出了前所未有的严苛要求。作为数据存储的最后一道防线,断电保护(PLP)电路在应对高功耗、持续高温及万兆级读写挑战时,正面临着从“工业级”向“算力级”的品质跃迁。

然而,传统断电保护方案中所采用的普通电容,在 AI 算力集群的高负载需求面前已显露短板,无法满足核心算力对极致可靠性的新要求。永铭直面核心,以两大技术支柱——“超高能量密度与长寿命”和“极限环境适应性”——重新定义 SSD 断电保护标准,为 AI 时代的存储可靠性筑牢底线 。

核心挑战:传统电容在 AI 负载下的双重失效 
挑战一:关键指标失守——容量、寿命与耐冲击力不足
当 SSD 承载 TB 级数据并以万兆速度运行时,其断电保护电路面临三重压力测试:
容量危机:面对超大容量 NAND 闪存,传统铝电解电容能量密度有限。在紧凑的板卡空间内,无法储备足够的后备能量,导致断电时数据回写不完整,关键训练数据丢失。
寿命焦虑:在 AI 服务器 7×24 小时不间断的高温(常超过 80℃)环境中,普通铝电解电容寿命仅数千小时,远低于企业级 SSD 长达 5 年的质保要求,成为系统早期失效、运维成本飙升的潜在短板。
响应迟滞:万兆读写中,掉电数据回写窗口仅毫秒级。传统铝电解电容因 ESR(等效串联电阻)偏高(通常>35mΩ),放电速度慢,无法在瞬间提供峰值电流,直接导致数据损坏与算力中断。

挑战二:环境边界锁死——无法跨越的温度鸿沟
随着算力向边缘延伸,SSD 部署环境日趋严酷:
低温凝固:在户外基站、车载或工业现场,-40℃ 以下的严寒会使普通电解液凝固,电容 ESR 急剧升高至功能失效点,断电保护电路在最需要的时刻“瘫痪”。
高温衰减:密闭设备或高温环境持续烘烤,加速电解液干涸与材料老化,容量迅速衰减,长期运行可靠性无从保障,限制了产品应用场景。


永铭解决方案:两大技术支柱,针对性破解AI存储痛点
支柱一:为高负载、长周期运行设计--LKM系列液态引线型铝电解电容专为数据中心、Al服务器及高性能存储中,对容量、寿命和可靠性有苛刻要求的SSD而打造。通过先进材料体系与精密工艺,LKM系列在物理尺寸不变的前提下,实现了性能的全面跨越:


物理尺寸完全相同,容量提升>10%:利用高密度电极箔技术,在12.5×30mm的标准尺寸下,将额定容量从行业常规的3000μF提升至>3300μF。这意味着在不增加板卡占用空间的前提下,能为系统提供更充裕的能量储备,延长断电保护时间。

对比维度 (容量)

行业常规水平

永铭解决方案

性能优势

核心规格

12.5×30 mm, 35V

12.5×30 mm, 35V

物理尺寸完全相同

额定容量

~3000μF

≥3300μF

容量提升 >10%

技术实现

常规材料与工艺

高密度电极箔与先进工艺

能量密度显著更高

空间利用

正常

更优,单位体积储能更多

为紧凑设计提供便利

性能表现

正常

更强,可提供更长的断电保护时间

系统可靠性增强

 


放电速度提升>28%,热损耗显著降低:LKM系列将核心指标ESR(等效串联电阻)优化至≤25 mΩ(行业常规水平约为35 mΩ)。更低的内阻确保了在断电瞬间能以更大电流快速放电,完美支撑万兆读写下的数据回写安全。

对比维度

友商常规水平

永铭解决方案

性能提升幅度

核心指标 (ESR)

~35 mΩ

≤25 mΩ

提升 >28%

技术实现

常规材料与设计

先进材料体系与精密工艺

-

放电效率

基准

显著更高

-

热能损耗

基准

显著降低

-


寿命提升2倍以上,失效率降低80%:在105°C环境下,LKM系列实现10000小时超长寿命。同时,其高温下的容量保持率>95%,且失效率(FIT)由常规的~50降至<10(优于车规级标准)。这确保了电容在整个生命周期内储能稳定,完美匹配企业级SSD的5-10年质保要求。

特性指标 (寿命)

常规电容水平

永铭解决方案

性能优势

高温寿命

5000小时@105℃

10000小时@105℃

寿命提升2 倍以上,完美匹配 SSD 的 5 年质保期,实现零顾虑运维。

容量稳定性

高温下衰减较快

高温下容量保持率 >95%

保障生命周期内储能稳定,避免因容量衰减导致断电保护失效。

高温可靠性

85℃以上性能波动大

−40℃∼105℃/135℃ 宽温稳定

从容应对服务器内部及边缘场景的极端高温环境,拓展应用边界。

失效率 (FIT)

~50 FIT

<10 FIT (高于车规级)

失效率降低 80% 以上,为百万量级部署提供可预测的可靠性。


支柱二:为极端环境适应性设计--LKL(R)系列液态引线型铝电解电容为边缘计算、车载存储、工业控制等暴露于极端温度变化的SSD提供坚如磐石的保障,攻克了材料在极端环境下的性能瓶颈:

极宽工作温度范围(-55°C~135°C):将工作温域上下限大幅扩展,远超常规电容的-40°C~+105°C范围。通过了严苛的温度循环测试,确保在极热与极寒交替环境下依然具备极高的可靠性。
135°C极限高温寿命提升3倍以上:在135°C持续烘烤下,LKL(R)系列寿命>6000小时(行业常规水平仅为1000~2000小时),为处于高温密闭空间的边缘计算设备提供长效支撑。
攻克严寒启动难题,-55°C性能稳定:传统电解液在极寒下会因凝固导致ESR急剧增大,而永铭特种电解液在-55°C下ESR变化平缓,保持了优异的瞬时启动能力,确保车载及户外设备在严寒突发断电时依然能安全回写数据。

特性指标 (温度)

常规电容水平

永铭解决方案

性能优势

工作温度范围

−40℃∼+105℃

−55℃∼135℃

上下限大幅扩展,覆盖极端应用场景。

高温寿命 (135℃)

1000∼2000 小时

≥6000 小时

寿命提升 3 倍以上,匹配 SSD 全生命周期。

低温性能 (−55℃)

ESR 急剧增大,性能严重衰退

ESR 变化平缓,保持瞬时启动能力

攻克严寒启动难题,保障边缘设备数据安全。

温度循环可靠性

标准测试

通过 −55℃∼135℃严苛测试

无惧冷热冲击,适应恶劣环境波动。


选型指南:对号入座,精准匹配 
场景 A:AI 服务器、数据中心、企业级高性能存储
核心诉求:极限性能、超大容量、超高可靠、超长寿命。
首选推荐:永铭 LKM 系列液态引线型铝电解电容器。
典型型号参考:35V 3300μF (尺寸:12.5×30mm,ESR≤25mΩ,寿命:10000 小时@105℃)。


场景 B:边缘计算服务器、车载智能存储、工业控制设备、户外通信基站 
核心诉求:极端温度耐受、环境适应性强、长期免维护。
首选推荐:永铭 LKL(R) 系列液态引线型铝电解电容器。
典型型号参考:35V 2200μF (尺寸:10×30mm,工作温度:-55℃ ~ +135℃)。

客户关切 Q&A
Q1:我们新一代PCIe 5.0 SSD要塞进更大容量的NAND,但板子空间就那么大,断电保护电容怎么能既装得下,又存够电?
A1: 这确实是高端SSD设计的核心矛盾。关键在于电容的“能量密度”。建议您关注永铭LKM系列,例如其 3300μF/35V 规格在紧凑的 12.5×30mm 尺寸内,实现了比同体积常规产品更高的容量。这意味着在布局不变的条件下,它能提供更充沛的备份能量,满足超大容量NAND的断电保护需求。

Q2:我们的设备要放在户外基站,冬天零下二三十度,普通电容是不是就冻“僵”不工作了?有没有能扛住的?
A2: 您说的正是普通铝电解电容的典型痛点。低温下电解液性能会严重恶化。针对这类边缘宽温场景,永铭LKL(R)系列是更可靠的选择。它的工作温度范围覆盖 -55℃ 至 +135℃,采用特种电解液,能确保在您描述的严冬环境下,电容依然可以正常启动并快速放电,保障数据保护功能不失效。


结语
核心优势
高能量密度:同尺寸下容量提升10%+,支持更大容量SSD设计。
超长寿命与高可靠性:105℃下寿命≥10,000小时,失效率<10 FIT,寿命翻倍,可靠性提升一个数量级。
超低ESR与快速响应:ESR≤25mΩ,放电速度提升28%以上,高效保障断电时数据安全回写。
极宽温工作范围:-55℃ ~ +135℃,全温域性能稳定,突破部署环境限制。
推荐型号
永铭LKM系列液态引线型铝电解电容器:适用于高负载、长周期运行场景,如AI服务器、数据中心。典型型号:35V 3300μF (12.5×30mm)。
永铭LKL(R)系列液态引线型铝电解电容器:适用于极端温度环境,如边缘计算、车载、工业控制。典型型号:35V 2200μF (10×30mm,-55℃ ~ +135℃)。


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