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- 发布日期:2024-01-27 07:23 点击次数:132 (电子爱好者网报道 人工智能时代计算能力的增长速度远远超过摩尔定律每18个月翻一番的速度,人工智能奇点的到来也将成为计算能力基础设施领域的黄金时代。根据 IDC 2023年全球高性能数据 AI 预计服务器市场规模将达到预期 248 预计年增率将达到1亿美元 27%。未来,人工智能服务器的电源功率将大大提高,因此电源供应商需要开发更高功率的产品,提高电源转换效率,以满足节能要求。
“随着人工智能概念的爆炸,大型培训模型成为主流,整个OAM的出货量爆炸式增长。英伟达OAM卡的尺寸不足以使用半张A4纸,但功率可以达到700W甚至更高,这需要功率密度呈指数级增长,支持功率密度的是Power(电源)IC。英飞凌科技大中华区电力传感系统事业部应用管理经理董唯一表示。
英飞凌遵循什么技术创新理念来解决人工智能服务器的电源问题?该公司推出了哪些具有代表性的电力产品来满足客户的需求?英飞凌科技大中华区电力传感系统部应用管理经理董唯一、英飞凌科技大中华区电力传感系统部高级主任工程师吴玲接受了电子爱好者的访问,并提供了最新的产品和解决方案。
英飞凌推进高功率密度电源产品规划,基于四个方向的演变董唯一指出,作为全球功率半导体领域的第一家制造商,英飞凌践行绿色能源和低碳社会的理念,并于2023年推出了多种高功率密度产品。2024年,英飞凌的power IC支持功率密度的增长,主要体现产品设计理念的四个方面。
1、随着代际演变,未来英飞凌Power(电源)产品将走向碳化硅和氮化镓技术。PSU现在拥有这方面的产品;2、英飞凌拥有非常先进的包装技术,现已应用于英飞凌最新一代产品。此外,英飞凌未来还将生产一些集成电感产品,可以进一步缩小芯片面积,给客户更大的空间,使其板和产品的功率密度更大;3、英飞凌拥有系统级的架构,不仅从12V电源到GPU,而且未来的架构也将达到48V,英飞凌有自己的48V解决方案。另外,英飞凌现在也在做垂直供电的产品。包括PSU端,AC-在DC端,英飞凌还将提供有效的支持;除电源产品外,英飞凌还提供电源保护,DC-DC 所有产品都支持英飞凌将数据中心的电源数字化、低碳化。
英飞凌顺应服务器电源需求趋势,推出DC-DC POL应用12 A和20 A同步降压稳压器“传统的数据中心是以服务器为架构的。现在人工智能的应用促使这个数据中心转向人工智能服务器。人工智能服务器和传统服务器之间的主要区别是,上面将有一些以计算能力为主导的GPU板卡。在这一部分,产品的结构不会有特别大的变化。最重要的区别是,GPU的计算能力使其需要更高的功率,导致整个电流更大。”董唯一的分析师说。
“功率密度的上升对我们来说是一个挑战。此外,CPU过去对动态响应的要求不高, 芯片采购平台但GPU制造商对电源的动态响应需求增加。动态响应直接影响整个主芯片的性能。我们能否最大限度地发挥客户的主芯片计算能力,这就是为什么我们在新的POL上使用英飞凌独特的FAST COT技术,此外,控制模式也从 voltage mode转向curentt mode,这一切都符合整个市场需求的变化,符合人工智能的要求。董唯一清楚地解释了产品设计理念转变的主要驱动因素和关键技术。
最近,面向服务器,AI、英飞凌在数据通信、电信和存储市场推出了TDA388xx系列产品。
最新的12 A和 20 A同步降压稳压器采用快速恒定导通时间(COT)优化性能的控制模式。该方法可以保证快速瞬态响应,最大限度地减少无源元件的数量,节省电路板空间。该系列稳压器应用广泛,可用于4.0 V至16 V的宽输入电压范围内工作稳定,可通过外部偏置电源进一步扩展到各种DC-DC应用场景中的应用范围。新推出的TDA38xx系列稳压器在功率系统效率和设计紧凑性方面取得了重大飞跃。
采用FAST,TDA388xx系列稳压器的优点主要在于采用FAST COT模式和单晶圆工艺。吴炼说:“因为POL的产品是FAST,英飞凌有自己的专利。 COT架构具有内部谐波补偿,不需要外部参数调整。整个动态响应非常快,可以快速响应高性能需求。当有动态负载和电压过冲和下冲时,我们可以在没有缺陷的情况下快速调整。此外,我们有内部补偿,可以使纹波非常小,不需要外部大电容,只需要所有陶瓷电容器的输出,纹波非常小,在规格中有测试波型供您参考,1V输出,纹波应在10毫伏以内。”
单晶圆集成相当于将控制器、Driver包括上下管放入晶圆中。单晶圆集成产品在性价比上比分立器件更友好。
TDA388xx系列产品共有四种降压稳压器(TDA38812、TDA38813、TDA38825 和 TDA38826)具有独特的内部补偿功能,不仅提高了易用性,而且减少了对外部半导体组件的需求。本系列产品采用适合各种应用的通用设计,并提供可选开关频率和软启动功能。由于可编程的电流限制,这些稳压器可以实现精确的控制,并支持固定频率的连续导通模式(FCCM)并且不连续导通模式(DCM)。此外,TDA388xx系列稳压器还可以通过外部基准输入实现电压跟踪。这种灵活性对于满足不同功率系统的要求至关重要。稳压器产品系列的适应性和效率共同提高。
TDA388xx产品系列的关键特点之一是其内置多种保护功能,包括预偏压启动、热补偿电流限制和过压保护(OVP)和欠压保护(UVP)即使在故障情况下,也能保证系统的安全。此外,为了提高安全性,英飞凌还在TDA388xx产品系列中增加了热关功能。本系列采用QFN-21封装,符合ROHS标准,可达-40°C至125°C 在温度范围内有效工作。
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