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邊緣運算推升伺服器需求 英飛凌讓電源供應器更小更有效率
 

【CTIMES/SmartAuto 籃貫銘 報導】   2021年08月15日 星期日

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全球的數據量正在加速爆走中,尤其是物聯網和邊緣運算應用被逐步導入市場之後,各種機器與設備的資料和數據,就日夜不停地被記錄與傳送到雲端資料中心與伺服器之中,直接推升了各個領域對於伺服器的建置需求。

英飛凌電源與感測系統事業部協理謝東哲(左),協理陳志星。
英飛凌電源與感測系統事業部協理謝東哲(左),協理陳志星。

而建置更多的伺服器,意味著電源的供應與消耗也會同步被提升,如何運用新的電源方案和新的設計架構,就成為伺服器開發商面對智慧物聯時代的新挑戰。

對此,英飛凌也推出了新的電源方案,能分別從直流(DC)與交流(AC)兩方面下手,協助伺服器與高性能運算業者克服不斷升溫的節能和效能壓力,助其縮小電源供應器的體積,同時提升電源供應的效能與穩定性。

精準控制電源誤差 提升DC-DC效率

在直流電源方面,英飛凌電源與感測系統事業部協理謝東哲表示, 直流電源解決方案著重在提供電源給主板上的各式晶片,包含英特爾、AMD和Arm的處理平台,以及GPU、各種ASIC、FPGA和網通晶片等,以及周邊的記憶體和南北橋晶片等。不管是單向還是多向,英飛凌都有相對應的解決方案。

直流電源方案中,英飛凌今年最新發表的晶片為TDA21570和TDA21590,它們各是70安培和90安培的Power Stages,並採用最新的OptiMOS 6的技術。

謝東哲指出,這兩款晶片的最大特點有兩個,首先就是採用OptiMOS 6技術,能有效提升能源效率,相較於前一代的產品,在電源曲線上達到0.5%的提升。儘管提升的數字很小,但這對於高耗電的資料中心業者來說,是巨大的成本節約。

另一個特點,就是Current Mirror(電源鏡)的技術,能夠十分精確的反應實際機板上電流供需的情況,讓電源管理晶片可以精確得掌握真實的供電指令,讓處理器運作得更有效率,進而提升整體系統的用電品質。而透過Current Mirror技術能讓誤差度達到3%以內(傳統約為10%)。

精準控制電源誤差 提升AC-DC效率

至於交流電源方面,英飛凌電源與感測系統事業部協理陳志星表示,AC-DC電源供應器目前已演進至VR 13HC,供電的瓦數也提升至2000多瓦(W)以上。而除了供電瓦數增加以外,客戶也需要更多的體積客製化要求,希望進一步縮小電源供應器的尺寸。

而除了瓦數與體積之外,供電的電力轉換效率要求也不斷的提升,尤其是未來鈦金等級產品的轉換要求都必須要達到90%以上,即便是在輕載的情況下,也要達到此一規範。

針對這類高壓與高能源轉換的應用,英飛凌則以傳統矽晶(Si)和第三代半導體碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)的完整產品線組合來滿足客戶的設計需求。

陳志星表示,在傳統矽晶片方面,英飛凌在高壓的部分有Cool MOS產品,低壓則有OptiMOS,或者也可以做成IGBT的形式,而目前已經推展到了第7代的產品。

至於第三代半導體產品線系列,陳志星強調,新的材質會是因應未來新設計挑戰的主力。其中碳化矽的CoolSiC,2017年也發展到第6代的產品,目前更進一步前進到CoolSiC MOS的架構;同樣的,氮化鎵CoolGaN也已具備MOS的架構。

相較於傳統的矽晶方面,採用新材質的電源方案不僅在高壓的情況下能有更佳的能源效率與穩定度,同時晶片的體積還能進一步的縮小,對於客戶客製化電源供應器的尺寸和體積都有絕佳的助益。

關鍵字: 伺服器  邊緣運算  電源供應器  SiC  GaN  Infineon(英飛凌
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