Vicor 高密度合封电源方案 助力人工智能处理器实现更高的性能

 

Vicor 公司8月22日宣布推出适用于高性能、大电流 CPU/GPU/ASIC（“XPU”）处理器合封的模块化电流倍增器。Vicor 合封电源方案不仅可以减少 XPU 插座的引脚数，还可减少从主板向 XPU 提电相关的损耗，从而可增大电流供给，实现最大的 XPU 性能。

 

为了应对人工智能、机器学习、大数据挖掘等高性能计算应用日益增长的需求，XPU 工作电流已上升至数百安培。毗邻XPU放置的大电流负载点电源架构可降低主板内的配电损耗，但无法解决 XPU 和主板之间的互联难题。随着 XPU 电流的增加，负载点与 XPU 之间的“最后一英寸”（包括主板PCB以及 XPU 插座内的互联）已成为限制 XPU 性能和总体系统效率的一个因素。

 

Vicor的电流倍增器已经被大规模用于从48V直接为XPU供电的主板中，最新的合封装模块化电流倍增器 (MCM) 将与XPU内核一道封装在 XPU基板中，可进一步展现出 Vicor 分比式电源架构在转换效率、功率密度以及电源带宽诸方面的优势。合封在 XPU 基板（位于 XPU 封装盖下或其侧面）上的电流倍增器 MCM 由来自基板外的模块化电流驱动器 (MCD)驱动，实现电流倍增，如1:64的电流倍增。MCD置于主板上，支持高带宽和低噪声，不仅可驱动 MCM实现电流倍增，而且还可为 XPU 提供精准电压调节。当前推出的合封解决方案包含两个 MCM 和一个 MCD，可为 XPU 提供高达 320A 的稳态电流，峰值电流更可高达 640A。采用正弦幅值变换器的MCM由于采用零电压零电流软开关技术，实现业界最低的噪声水平。

 

MCM 将直接合封在 XPU的基板上，XPU所需的电流直接由 MCM 提供，而不需要通过 XPU的 插座引脚。而且由于 MCD 驱动与倍增器 MCM之间 的电流很小，XPU基板所需的90% 的电源引脚都可用作其他用途，用以提高系统性能，例如扩展I/O 功能性等。与此同时，由于MCD和MCM之间的电流极大减少，它们之间的互连导通损耗将降低达 10 倍。其它优势还包括简化主板设计以及 XPU 动态响应所需的储能电容大幅减少。

 

8 月 22 日，将在于中国北京召开的开放数据中心峰会 (ODCC) 上推出两款最新的合封电源器件：MCM3208S59Z01A6C00 模块化电流倍增器 (MCM) 和 MCD3509S60E59D0C01 模块化电流驱动器 (MCD)。多个 MCM 可并列工作，提高电流容量。MCM 具有小型（32 毫米 x 8 毫米 x 2.75 毫米）封装和极低噪音特性，非常适合与噪音敏感型高性能 ASIC、GPU 和 CPU 共同封装。这些器件工作温度为 -40°C 至 +125°C，是合封电源方案产品系列的首批产品。

 

在过去 10 年间，Vicor 一直是 48V 直接 为XPU供电方案的领导者。在提高电源系统密度和成本效益的同时，平均每隔两年便可将损耗降低 25%。今天推出的 MCM-MCD 套件将继续书写这一发展的华彩篇章。Vicor 合封电源方案解决了传统“最后一英寸”给 XPU 性能带来的障碍，这不仅可提高性能，简化主板设计，而且还可帮助 XPU 实现以前根本无法实现的性能，助力人工智能的蓬勃发展。