Višeslojni keramički kondenzatori (MLCC) proizvode se slaganjem keramičkih dielektričnih ploča s otisnutim unutarnjim elektrodama u raspoređenom uzorku, nakon čega slijedi jedan proces su-paljenja na visokoj-temperaturi kako bi se formirao keramički čip. Metalni slojevi (vanjske elektrode) tada se nanose na oba kraja čipa, stvarajući strukturu sličnu monolitnom bloku-otuda i naziv "monolitni kondenzator".
MLCC nudi širok raspon kapacitivnosti, izvrsne frekvencijske karakteristike, otpornost na visoke temperature i napon, kompaktnu veličinu, dug radni vijek i nisku cijenu. Prvenstveno se koriste u oscilacijskim, spojnim, filtrirajućim i premosnim krugovima u elektroničkim sustavima. Danas su MLCC postali najdominantnije i najraširenije pasivne komponente za površinsku-montažu u elektroničkim uređajima, pronalazeći široku primjenu u automobilima, pametnim telefonima, računalima, potrošačkoj elektronici, kućanskim aparatima i drugoj komunikacijskoj opremi i proizvodima.
AI poslužitelji sastoje se od brojnih grafičkih procesora koji rade paralelno. Dok se ovi čipovi uključuju i isključuju, trenutne struje naglo fluktuiraju, uzrokujući nestabilnost napona. Štoviše, novije grafičke kartice imaju-sve veću potrošnju energije. Kako bi se stabilizirao napon, osiguralo trenutno punjenje i filtrirao strujni šum, gusti nizovi MLCC-ova moraju se postaviti oko GPU-a i svakog modula napajanja. Osim toga, poslužitelji umjetne inteligencije koriste više{5}}etapnu-arhitekturu isporuke energije. Trenutna mainstream platforma poslužitelja GB200 koristi shemu pretvorbe napona na više-razina: mrežno napajanje se prvo pretvara pomoću AC-DC ispravljača podatkovnog centra u 48 V DC napon sabirnice u stalku, zatim se smanjuje na 12 V putem ugrađenih modula napajanja, i konačno se reducira na ultra-niski radni napon od 0,8 V koji zahtijevaju GPU jezgre putem regulatora napona jezgre strujni krug. Ova više{16}}razinska pretvorba stvara složene uvjete napajanja sa značajnim fluktuacijama napona i struje. Kako sljedeća-generacija Rubin arhitekture postupno usvaja 800 V visoko{20}}naponska rješenja za police, broj stupnjeva pretvorbe napona može se dodatno povećati. Svaka točka pretvorbe snage zahtijeva odgovarajuće kondenzatore, koji izravno potiču porast potražnje za MLCC.
MLCC keramički praškovi temeljne su dielektrične sirovine za MLCC-osobito one koji se koriste u AI poslužiteljima. Njihova fizikalno-kemijska svojstva izravno određuju mogu li proizvodi izdržati visoke-temperature, visoke-frekventne teške uvjete računalnog hardvera i služe kao temeljni tehnološki pokretač za postizanje minijaturizacije, visokog kapaciteta, niskog ESR-a i široke-temperaturne stabilnosti u MLCC-ovima. Keramički puderi se dijele na bazne pudere i formulirane pudere. Osnovni prahovi koriste nano-barijev titanat visoke{7}}čistoće kao glavno tijelo keramičkog dielektrika. Formulirani prašci sadrže dodatke kao što su elementi rijetke-zemlje (itrij, holmij, disprozij itd.) kako bi se osigurala izolacija, kao i aditive kao što su magnezij, mangan, vanadij, krom, molibden i volfram kako bi se zajamčila temperaturna stabilnost i pouzdanost. Ovi dodaci moraju biti ravnomjerno raspoređeni s barijevim titanatnim prahom kako bi se kontrolirala mikrostruktura i električna svojstva dielektričnog keramičkog materijala tijekom sinteriranja.
MLCC-ovi koji se koriste u AI poslužiteljima podliježu puno strožim standardima od onih za običnu potrošačku elektroniku poput pametnih telefona i kućanskih uređaja. To nameće dvostruku pokretačku snagu keramičkim prahovima:
Prvo, zahtjevi za finijom veličinom čestica usmjeravaju keramičke prahove prema poboljšanjima visoke -čistoće u nanosmjeru. Prahovi moraju biti finiji, gurajući proizvođače prema smjerovima nanorazmjera i visoke-čistoće. Dielektrični slojevi u MLCC-ovima AI-poslužitelja iznimno su tanki; trenutno se glavne veličine čestica kontroliraju oko 100 nanometara, dok su prahovi za opću potrošačku elektroniku većinom iznad 200 nanometara. Da bi proizveli takve ultra-fine prahove, proizvođači moraju temeljito ovladati postupkom proizvodnje nano-barijevog titanata, precizno kontrolirati ujednačenost veličine čestica i osigurati dobru disperziju praha; inače, sitne čestice imaju tendenciju nakupljanja, unoseći defekte unutar kondenzatora koji izravno umanjuju rad.
Drugo, multiplikativno povećanje broja slojeva dovodi do naglog porasta potrošnje keramičkog praha i njegovog udjela u troškovima. Za MLCC-ove visokog-kapacitivnosti koji se koriste u AI aplikacijama, vanjska veličina kućišta ostaje nepromijenjena. Da biste spakirali veći kapacitet, potrebno je naslagati više keramičkih slojeva. MLCC-ovi u običnoj potrošačkoj elektronici obično imaju 50 do 100 slojeva, dok verzije visokog-kapacitivnosti za AI poslužitelje obično slažu 500 do 1000 slojeva, s-proizvodima vrhunske razine koji dosežu 1300–1600 slojeva. Sirovi materijal svakog sloja formuliran je od praha barij titanata. Kako se broj slojeva višestruko povećava, količina keramičkog praha potrebna po kondenzatoru značajno raste. Kao rezultat toga, keramički prah sada čini približno 40% ukupnih troškova kondenzatora tako visokog-kapacitivnosti, što ga čini najvećom pojedinačnom komponentom troškova-materijala.