隨著AI應用場景快速增加，大型語言模型(LLM)運算量截至2024年，每秒浮點運算次數(FLOPS)已超越10²⁵，用於訓練與推論運算的高密度集成AI GPU所需功率不斷攀升。瞬間高GPU的效能將可能導致峰值功率過高，使系統頻繁中斷供電，因此，如何快速提供穩定的峰值電力、避免AI GPU運算中斷成為當今資料中心面臨的重大挑戰。為克服此問題，以鋰離子電容器(LIC)為主的電容器儲能系統(Capacitor Energy Storage System, CESS)有助於降低交流電源供應器(AC PSU)的輸入端功率峰值，並提高系統的可靠性，被視為備援電力的重要解決方案之一【圖一】[1]。

▲【圖一】(a)未引入CESS的系統時，GPU功率輸出對應電流變化示意圖 (b)引入CESS的系統後，GPU功率輸出對應電流變化示意圖

鋰離子電容器(Lithium Ion Capacitor, LIC)則結合了鋰離子電池(LIB)負極與電雙層電容器(EDLC)正極的混合架構【圖二】，提供2.0V-3.8V的工作電壓使其能量密度較EDLC高【圖三】，同時保持高輸出功率、優異安全性能和長使用壽命，更能彌補LIB在功率密度不足、安全性及使用壽命上的問題，成為目前AI運算中心主要的電力備援選擇。

▲【圖二】LIC、EDLC、IB正負極架構示意圖

▲【圖三】LIC、EDLC充電曲線示意圖

為確保電容器儲能系統的電力運行品質，必須從LIC的品質把關，尤其是直流內阻(DCIR)與電容(Capacitance)這兩項關鍵指標。目前評價該類電容器的主要方式是透過IEC62813國際規範，主要定義了LIC評價的測試手法，但在測試過程中使用者常面臨諸多挑戰：

1. 計算公式中的各項參數點，建議測試設備必須具備1ms時間解析度抓取數值，才能精準推算出ESR結果。
2. 測試設備必須具備自動推算演算法，測試完畢即完成Capacitance及DCIR值推算，提高測試效率與可靠性。

針對IEC 62813國際規範測試所會面臨到的難題，Chroma 17010/17010H具備以下特點：

1. 設備在測試過程中皆以1ms的時間解析度進行電壓、時間與電流量測與控制，Capacitance及DCIR的計算則採用10ms速度準確抓取電壓及對應的時間。
2. 測試設備的規格涵蓋200uA到2400A範圍，可以滿足LIC從研發到量產等應用，17010H 另可選擇具備30s脈衝放電4800A功能。
3. 測試軟體Battery LEx具備獨立測試工步【下圖四】，透過最小平方回歸（least-squares regression）演算法，單次測試即完成Capacitance及DICR推算。

▲【圖四】Chroma 17010 IEC62813軟體設定畫面

欲了解Chroma 17010/17010H電池信賴性測試系統中的完整功能，或是需要進一步了解IEC 62813測試解決方案，歡迎參考以下官網連結並留下您的需求與聯絡方式，我們將竭誠的為您服務。

資料來源: [1] Delta's Grid-to-Chip Power Solutions for Gigawatt-Scale AI Data Centers