當前,AI推理、智能體工作流與加速計算推動數(shù)據(jù)中心向AI工廠轉(zhuǎn)型,供電系統(tǒng)成為影響AI基礎(chǔ)設(shè)施性能、效率、密度與總擁有成本的關(guān)鍵因素。英諾賽科作為NVIDIA MGX生態(tài)系統(tǒng)成員,推出全GaN電源轉(zhuǎn)換技術(shù)方案,為800 VDC至GPU核心電壓的全鏈路供電提供支撐,助力高密度AI系統(tǒng)發(fā)展。
NVIDIA MGX是面向AI工廠的開放式模塊化參考架構(gòu),可幫助系統(tǒng)廠商降低研發(fā)成本、加快產(chǎn)品落地。隨著AI機架功率不斷提升,從高壓直流到GPU核心供電的高效、小型化轉(zhuǎn)換成為行業(yè)難題。NVIDIA 800 VDC電源架構(gòu)可減少轉(zhuǎn)換級數(shù),提升供電密度,但需要適配高頻、高效、高轉(zhuǎn)換比的功率器件。
GaN憑借低導(dǎo)通電阻、低柵極電荷、低寄生電容與零反向恢復(fù)特性,可實現(xiàn)更高開關(guān)頻率、更低損耗與更緊湊的電源設(shè)計,成為AI供電的關(guān)鍵技術(shù)。英諾賽科基于硅基GaN平臺,打造覆蓋800 VDC到GPU核心電壓的全鏈路解決方案,在多級轉(zhuǎn)換中實現(xiàn)效率與密度提升。

圖1. 從800 VDC到GPU核心電壓的轉(zhuǎn)換級,以及英諾賽科全GaN解決方案
在前端轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),英諾賽科全GaN LLC方案可實現(xiàn)12 kW、800V至48V轉(zhuǎn)換,原邊采用650V GaN8×8雙面散熱器件,副邊采用100V GaN 5×6雙面散熱器件,峰值效率約99%,滿載效率98.2%,可在1 MHz高頻下運行。新款150V GaN器件可將副邊同步整流器件數(shù)量減少50%。同時,該方案可擴展至800V至12V、800V至6V轉(zhuǎn)換,滿足不同架構(gòu)需求。其中800V至12V采用40V GaN器件,提供5×6與3.3×3.3mm雙面散熱封裝;800V至6V采用15V GaN器件,適配更低總線架構(gòu)。

圖2. 英諾賽科800V至48V演示
在48V至12V中間總線轉(zhuǎn)換級,英諾賽科100V GaN方案優(yōu)化多相降壓轉(zhuǎn)換,提升功率密度與效率,降低大規(guī)模部署中的冷卻與運營成本,是MGX架構(gòu)AI服務(wù)器的重要組成部分。

圖3. 英諾賽科100V GaN帶來的功率密度提升
在GPU核心供電環(huán)節(jié),英諾賽科15V GaN器件可支持3MHz至5MHz運行,縮小磁性元件與電容體積。公司正在開發(fā)雙通道DrGaN方案,適配垂直供電架構(gòu),縮短電流路徑、降低寄生損耗,提升GPU動態(tài)瞬態(tài)響應(yīng)能力,滿足高電流密度需求。
為方便客戶應(yīng)用,英諾賽科提供完整評估板與參考設(shè)計,包括12kW 800V至48V演示板、48V至12V四相GaN評估板,以及面向垂直供電的6V DrGaN評估板。產(chǎn)品覆蓋650V、150V、100V、40V、15V等電壓等級,封裝形式適配不同應(yīng)用場景。

英諾賽科表示,未來將持續(xù)與NVIDIA MGX生態(tài)協(xié)同,完善全GaN供電方案,以更高效率、更高密度的電源技術(shù),支撐下一代AI工廠規(guī)?;渴?,推動AI基礎(chǔ)設(shè)施供電體系持續(xù)升級。
(集邦化合物半導(dǎo)體整理)
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