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          Vicor?高密度合封电源方案
          为高功率处理器和 AI ASIC 重新定义 48V 至 POL 稳压 立即查看

          全新供电方式的优势

          通过“最后一英寸”供电,Vicor 合封电源技术克服了为高功率处理器进行大电流传输造成的障碍。此举不仅提高了性能、简化了主板设计,更重要的意义是可帮助处理器实现前所未有的性能,从而兑现人工智能等高性能应用的一贯承诺。

          合封电源的优势

          合封电源的优势

          Power delivery

          提供更高的峰值以及超过 1000Amps 的平均电流

          50X

          可将主板铜箔和处理器连接电阻锐减 50 倍

          10X

          将 XPU 电源引脚数减少超过 10 倍

          支持处理器的高级应用实现前所未有的性能

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          大数据挖掘

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          人工智能

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          机器学习

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          自动驾驶汽车

          为满足人工智能、机器学习、大数据挖掘等高性能应用日益增长的需求,处理器工作电流现已提高到数百安培。将大电流供电单元部署在处理器附近的负载点电源架构,可减少主板上的配电损耗,但不能减少处理器与主板之间的互连挑战。随着处理器电流的增大,与处理器的剩余这一小段距离“最后一英寸”(包含主板导体以及处理器插槽内的互连)现已成了处理器性能和总体系统效率的限制因素。

          Vicor 客户 GPU/CPU 峰值电流需求的发展

          Vicor customer peak CPU/GPU current

          满足传统多相位负载点稳压器无法满足的挑战

          传统多相位 VR 可限制高功率处理器的完全运行的潜能

          传统多相位 VR 可限制高功率处理器的完全运行的潜能

          Scale

          低密度将限制靠近处理器

          Scale

          密度的挑战随电流的增大而增大

          imbalance

          更大电流的附加相位会造成相位不平衡

          Noise

          高开关频率噪声

          从 VR 到处理器“最后一英寸”的配电损耗

          power loss
          Efficiency loss chart

          Vicor 技术可消除“最后一英寸”问题

          分比式电源架构 (FPA) 取代传统多相位稳压器,可提高密度和电源系统效率 

          FPA 将功率转换分解为单独的稳压和变压功能,这些功能可以单独优化,最大限度提高性能。稳压??榭刹渴鹪谥靼迳系娜魏挝恢?,而重要电流输出??榈缌鞅对銎髟蚩烧攵悦芏?、效率和低噪声进行优化,并可部署在非常接近处理器的位置。电流倍增器不仅能够提供超过 1000Amp 的大电流,而且还可让 PDN 电阻锐降 50 倍。Vicor 可根据处理器电流,提供横向及纵向分比式电源选项。

          分比式电源稳压及变压阶段

          Factorized power

          靠近处理器的大电流倍增器

          Factorized power to processor

          合封电源解决方案

          横向供电 (LPD)

          大电流传输通过??榛缌鞅对銎?(MCM) ??槭迪?,这些??椴贾迷谥靼寤虼砥骰迳?,与处理器相邻。将 MCM 布置在基板上,不仅可最大限度降低 PDN 损耗,而且还可减少电源所需的处理器基板 BGA 引脚。LPD 旨在支持 OCP 加速器???(OAM) 卡及定制 AI 加速器卡的供电需求和独特封装。

          lateral power
          lateral power

          垂直供电 (VPD)

          对于极高的处理器电流,VPD 将电流倍增器??橹苯硬渴鹪诖砥飨路?,与 LPD 相比,这可将 PDN 电阻再降低达 10 倍之巨。垂直供电的另一项优势是为高速 I/O 和存储器开放了上层 PCB 的电路板面积。VPD 采用与 Vicor LPD 解决方案类似的电流倍增器,但将通常部署在处理器下方的高频率旁路电容集成在与 MCM 连接的变速器封装中。此外,该变速器还允许对从 MCM 的输出引脚到处理器电源引脚的间距进行必要的修改,其输出电源引脚也与处理器或 ASIC 的电源映射相匹配,可最大限度提高性能。

          vertical power
          Vicor Power-on-Package Vertical Power Delivery

          看看 ExaScaler/PEZY ZettaScaler-2.2 液浸冷却超级计算机 Gyoukou 如何利用合封电源

          资源

          Power-on-Package diagram
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          如需从Vicor工程师处了解 Vicor 合封电源方案的更多详情,请填写下表。

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