芯闻速递 | 英飞凌推出多款创新电源解决方案,全面赋能AI数据中心提效增速

来源:英飞凌官微 芯片新品 10 次阅读
摘要:英飞凌针对800 VDC架构AI数据中心推出基于CoolGaN™的高压IBC参考设计 全球功率系统和物联网领域的半导体领导者英飞凌科技股份公司推出两款全新高压中间总线转换器(HV IBC)参考设计,帮助客户加速向±400 V和800 V直流(VDC)供电的AI服务器电源架构转型。这些参考设计采用英飞凌的650 V CoolGaN™开关,专为追求更高机架功率、更低配电损耗、更优散热性能的超大规模云服

英飞凌针对800 VDC架构AI数据中心推出基于CoolGaN™的高压IBC参考设计

全球功率系统和物联网领域的半导体领导者英飞凌科技股份公司推出两款全新高压中间总线转换器(HV IBC)参考设计,帮助客户加速向±400 V和800 V直流(VDC)供电的AI服务器电源架构转型。这些参考设计采用英飞凌的650 V CoolGaN™开关,专为追求更高机架功率、更低配电损耗、更优散热性能的超大规模云服务提供商、电源架构提供商与服务器OEM厂商所设计。

英飞凌高压中间总线转换器(HV IBC)参考设计可帮助客户加速向±400 V和800 V直流(VDC)供电的AI服务器电源架构转型

新款参考设计针对两种不同的架构进行开发:800 VDC至50 V的设计作为下游48 V IBC模块的中间级,而800 VDC至12 V的设计则为紧凑型服务器主板提供直接的电压转换。针对定制化应用,英飞凌还提供数字控制器XDPP1188-200C,支持灵活的输出电压,包括48V、24V和12V。

英飞凌持续走在AI供电领域的前沿。我们的HV IBC参考设计凭借高品质的功率半导体与系统级设计专业知识,帮助客户加速迈向高压直流数据中心架构。通过展示完整、高效的实现方案,我们帮助客户降低开发风险、提升功率密度,并实现大规模的能源效率提升。

Christian Burrer

英飞凌科技电源系统事业部副总裁

此次推出的800 VDC或±400 V至50 V HV IBC参考设计专为下一代AI数据中心开发,满载效率超过98%。该设计采用英飞凌优化的高压和中压CoolGaN™开关、EiceDRIVER™栅极驱动器以及PSOC™微控制器,包含两个3 kW 400 V至50 V转换模块,采用输入串联-输出并联(ISOP)配置。该架构可扩展至6 kW持续功率设计(TDP),并支持在400 µs内达到10.8 kW。利用PCB集成平面变压器,多级同步整流器,以及全载条件下的软切换来降低电磁干扰(EMI)。该紧凑型设计方案尺寸仅为60x 60x11 mm,实现了2.5 kW/in³优异的功率密度。

第二款参考设计是一个超薄HV IBC演示板,将800 VDC总线电压直接转换成12 V中间总线电压。该设计提供6 kW TDP,且支持在400 µs内达到10.8 kW的峰值功率。作为ISOP半桥LLC转换器,它采用创新的矩阵变压器设计,占板面积为130 mm×40 mm,厚度仅为8 mm。其功率密度达到2.3 kW/in³以上,并支持创新的服务器主板散热方案,峰值效率可达98.2%,而满载效率可达97.1%。为满足这些严苛的规格要求,该设计采用了英飞凌高效的650 V CoolGaN™和40 V OptiMOS™ 7开关,搭配EiceDRIVER™栅极驱动器和PSOC™微控制器。

这两款HV IBC参考设计专为与英飞凌从电网到核心的各种AI服务器供电产品组合配合使用而优化设计,包括固态变压器和固态断路器、高压和中间总线转换以及第二级DC转换电源模块。英飞凌充分发挥硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的优势,大幅提高产品效率、密度与可靠性,以经过验证的高品质半导体器件、持续的设计支持以及可扩展的产品性能为客户提供通往下一代AI服务器平台端到端电源架构的明确路径。

供货情况

英飞凌推出业界首款电流密度超2 A/mm²的TLVR四相电源模组,助力提升下一代AI计算性能

全球功率系统和物联网领域的半导体领导者英飞凌科技股份公司发布搭载TLVR(跨电感稳压器)技术的高电流密度四相电源模组,以满足先进AI数据中心对电力需求的不断增长。TDM24745T是一款全新的OptiMOS™四相电源模组,专为满足下一代AI加速器快速增长的电力需求而设计。该模组将四个功率级、TLVR电感和解耦电容集成到紧凑的9x10x5mm³封装中,提供业界领先的电流密度,高达2 A/mm²以上。这项组合实现了卓越的瞬态性能,支持高级GPU和AI处理器所需的高电流核心供电,并适用于横向和垂直的电力传输配置。

作为业界首款采用此类紧凑封装的TLVR四相电源模组,英飞凌的TDM24745T产品提供高达320 A的峰值电流能力

随着AI的工作负荷以前所未有的速度增长,对高效且超紧凑的供电需求比以往任何时候都更加迫切。借助TDM24745T,我们重新定义了高电流稳压的可能性。通过将业界领先的电流密度与先进的TLVR技术集成到极小型的封装中,我们帮助客户更好地发挥计算性能、降低能耗,并加速下一代AI数据中心的部署。

Athar Zaidi

英飞凌科技电源IC与连接系统高级副总裁兼总经理

随着AI数据中心的电力需求不断提升,电力架构也必须变得更加紧凑、灵敏和高效。TDM24745T通过简化电力架构设计和提升功率密度,腾出了额外的PCB空间来容纳更多计算资源,并同时提供极快的瞬态响应。TLVR架构还能将所需的输出电容降低多达50%,帮助系统设计人员实现更高效、节省空间的布局,从而直接为能源节约和降低AI服务器平台的总体拥有成本(TCO)做出贡献。

作为业界首款采用此类紧凑封装的TLVR四相模组,TDM24745T提供高达320 A的峰值电流能力,特别适用于下一代AI处理器和高电流多处理器平台。结合英飞凌的数字多相控制器,该模组支持灵活、可扩展的架构,加速在快速演进的AI环境中完成系统部署。凭借OptiMOS™-6 MOSFET技术、芯片嵌入式集成技术和专有的磁性元件技术,该模组即使在最紧凑的AI服务器设计中仍能提供更佳的效率与热性能,助力打造更节能的AI数据中心。

TDM24745T电源模组已无缝集成于英飞凌端到端AI服务器供电生态系统中,涵盖从电网接口到核心处理器供电的所有环节。英飞凌以硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)技术的综合优势,提供全面、可扩展的解决方案,助力实现AI优化数据中心架构的出色效率、可靠性和功率密度。

供货情况

英飞凌推出多相降压控制器和支持PMBus标准的负载点(PoL),进一步扩展其AI数据中心电压调节(VR)产品组合

全球功率系统和物联网领域的半导体领导者英飞凌科技股份公司针对AI数据中心的DC-DC转换电压调节(VR)解决方案产品组合,新增两大产品系列,涵盖数字电压控制器与具有遥测功能的负载点(PoL)电压调节器产品系列。全新的数字多相PWM降压控制器XDPE1E与支持PMBus标准的负载点(PoL)TDA49720/12/06可帮助客户在缩短设计周期、加速平台落地的同时,提升每个机架的计算性能。

英飞凌推出面向多处理器AI平台和先进VR电感拓扑的3环路和4环路数字多相PWM降压控制器

新一代AI平台正在将电源架构推向新的极限:核心电源需要极高的电流密度和瞬态响应速度,而日益增加的非核心电源则需要紧凑、高效的调节方案以及精准的监测与控制。英飞凌以可扩展的产品组合应对这项端到端的挑战,旨在简化VR设计、提高电路板空间利用率,并帮助客户在处理器路线图快速发展的情况下,进行快速、可重复的部署。

针对可扩展AI平台灵活的数字多相控制

XDPE1E3G6A和XDPE1E496A是英飞凌专为多元处理器AI平台和先进VR电感拓扑所推出的3环路和4环路数字多相PWM降压控制器。这两款控制器使客户能够通过单一、灵活的电源设计实现算力扩展,从而减少处理器因更新换代所需的重新设计工作,并加速产品上市。产品提供高度可配置的相位分配和完全可编程的相位触发顺序,并支持多种协议,包括PMBus、AVSBus、SVID和SVI3,因此广泛兼容主流处理器生态系统。其主动瞬态响应、快速DVID、自动相位切换与PFM模式等数字功能,有助于应对动态AI负载,而数字示波器、黑匣子记录及完善的保护机制等内置工具,可缩短测试时间并提高系统可靠性。

支持PMBus标准的集成式PoL:快速、可监测的非核心电源

为满足AI系统中日益增加的非核心电源需求,英飞凌新推出了具有支持PMBus标准的数字遥测功能的TDA49720/12/06系列全集成式PoL DC-DC降压调节器。该系列提供6A、12A和20A三种规格及3 mm×3 mm和3 mm×3.5 mm两种封装,有助于大幅提升功率密度,并简化加速卡和服务器主板上的布局。PMBus遥测功能可精确报告输出电压、负载电流、输入电压和芯片内部温度等关键参数,在减少反复修改设计次数的同时支持系统优化和可靠性监测。其专有的谷值电流模式恒导通时间控制方案,可实现快速瞬态响应、逐周期电流限制,并支持全MLCC输出电容设计。该系列产品支持2.7 V至16 V的输入电压,且可在-40 °C至150 °C范围内运行。

这些新推出的电压调节解决方案专为与英飞凌从电网到核心的各种AI服务器供电产品组合配合使用而优化设计,包括固态变压器和固态断路器、高压和中间总线转换以及第二级DC转换电源模块。英飞凌充分发挥硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的优势,大幅提高产品效率、密度与可靠性,以经过验证的高品质半导体器件、持续的设计支持以及可扩展的产品性能为客户提供通往下一代AI服务器平台端到端电源架构的明确路径。

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