Новости: Микроэлектроника
26 июля 2024 г.
Компания Navitas Semiconductor из Торранса, штат Калифорния, США, занимающаяся технологиями нитрида галлия (GaN) и карбида кремния (SiC), выпустила базовый проект источника питания для центров обработки данных AI мощностью 4,5 кВт с оптимизированными компонентами питания GaNSafe и Gen-3 'Fast' (G3F) SiC. Оптимизированная конструкция обеспечивает, как утверждается, самую высокую в мире плотность мощности — 137 Вт/дюйм3 и эффективность более 97%.
AI GPU следующего поколения, такие как NVIDIA Blackwell B100 и B200, требуют более 1 кВт мощности для высокопроизводительных вычислений, что в 3 раза больше, чем у традиционных CPU. Эти новые требования повышают спецификации мощности на стойку с 30-40 кВт до 100 кВт.
Navitas анонсировала свой AI Power Roadmap в марте, продемонстрировав решения для питания центров обработки данных следующего поколения для растущего спроса на системы ИИ и высокопроизводительных вычислений (HPC). Первой разработкой был преобразователь переменного тока в постоянный на базе GaNFast мощностью 3,2 кВт в форм-факторе Common Redundant Power Supply (CRPS), как определено гипермасштабным проектом Open Compute Project. CRPS185 мощностью 3,2 кВт (для длины 185 мм) позволил уменьшить размер на 40% по сравнению с эквивалентным устаревшим кремниевым подходом и легко превзошел эталон эффективности «Titanium Plus», критически важный для моделей работы центров обработки данных и требование европейских правил для центров обработки данных.
Теперь новейшая конструкция CRPS185 мощностью 4,5 кВт демонстрирует, как новые силовые ИС GaNSafe и МОП-транзисторы GeneSiC Gen-3 «быстрые» (G3F) обеспечивают решение с самой высокой в мире плотностью мощности и эффективностью. В основе конструкции лежит чередующийся тотемный полюсный PFC CCM с использованием SiC с топологией LLC полного моста с GaN, где основные сильные стороны каждой полупроводниковой технологии используются для самой высокой частоты, самой холодной работы, оптимизированной надежности и прочности, а также самой высокой плотности мощности и эффективности. МОП-транзисторы SiC G3F на 650 В оснащены технологией «trench-assisted planar», которая обеспечивает, как утверждается, ведущую в мире производительность в зависимости от температуры для самой высокой эффективности и надежности системы в реальных приложениях.
Для стадии LLC 650-вольтовые силовые ИС GaNSafe считаются уникальными в отрасли, с интегрированным питанием, защитой, управлением и приводом в простом в использовании, надежном, термоадаптированном корпусе питания TOLL. Кроме того, силовые ИС GaNSafe обеспечивают чрезвычайно низкие потери переключения, с возможностью переходного напряжения до 800 В и другими высокоскоростными преимуществами, такими как низкий заряд затвора (Qг), выходная емкость (CОСС), и нет потерь обратного восстановления (Qрр). Высокоскоростное переключение уменьшает размер, вес и стоимость пассивных компонентов в блоке питания, таких как трансформаторы, конденсаторы и фильтры ЭМП. По мере увеличения плотности мощности GaN и SiC следующего поколения обеспечивают преимущества устойчивости, в частности CO2 сокращения за счет повышения эффективности системы и «дематериализации».
Платформы мощностью 3,2 кВт и 4,5 кВт уже вызвали значительный интерес на рынке: ожидается, что в разработке находится более 30 проектов для клиентов центров обработки данных, которые принесут миллионы долларов дохода от GaN и SiC, причем этот показатель будет расти с 2024 по 2025 год.
Navitas утверждает, что ее эталонные проекты источников питания для центров обработки данных с искусственным интеллектом значительно ускоряют разработки клиентов, сокращают время выхода на рынок и устанавливают новые отраслевые стандарты энергоэффективности, плотности мощности и стоимости системы, что стало возможным благодаря ИС питания GaNFast и МОП-транзисторам GeneSiC. Эти системные платформы включают в себя полное проектное обеспечение с полностью протестированным оборудованием, встроенным программным обеспечением, схемами, спецификациями материалов, макетом, моделированием и результатами испытаний оборудования.
«ИИ резко ускоряет требования к мощности центров обработки данных, процессоров и всего, куда ИИ пойдет в ближайшие десятилетия, создавая серьезную проблему для нашей отрасли. Наш центр проектирования систем принял этот вызов, обеспечив 3-кратное увеличение мощности менее чем за 18 месяцев», — говорит генеральный директор Джин Шеридан. «Наша новейшая технология GaNFast в сочетании с нашей технологией G3F SiC обеспечивает самую высокую плотность мощности и эффективность, которую когда-либо видел мир».
Navitas представляет планы по созданию энергетической платформы мощностью 8–10 кВт, которая будет соответствовать требованиям к энергопотреблению ИИ к 2025 году
