納微氮化鎵和碳化硅混合設計電源能在最小尺寸下，為每個搭載AI GPU的機柜提升3倍功率
07月25日訊 — 下一代GaNFast™氮化鎵功率芯片和GeneSiC™碳化硅功率器件行業(yè)領導者——納微半導體（納斯達克股票代碼：NVTS）今日發(fā)布全新CRPS185 4.5kW AI數據中心服務器電源方案，該方案圍繞納微旗下GaNSafe™高功率氮化鎵功率芯片和GeneSiC™第三代快速碳化硅功率器件打造，以137W/in³的超高功率密度和超97%的效率冠絕全球。
下一代AI GPU如英偉達Blackwell B100和B200，在進行高功率計算時均需要超過1kW的功率支持，是傳統(tǒng)CPU的3倍。在高漲的功率需求下，每個數據中心機柜的功率規(guī)格將從30-40kW推高至100kW。
2024年3月，納微半導體發(fā)布了其AI數據中心電源技術路線圖，展示了其針對AI和高性能計算（HPC）系統(tǒng)日益增長的功率需求打造的下一代數據中心電源解決方案。首個設計方案是一款基于GaNSafe™氮化鎵功率芯片設計的CRPS185 3.2kW AC-DC轉換器，其基于超大規(guī)模的開放計算項目（OCP）定義的通用冗余電源（CRPS）外形尺寸打造而來。與相同功率等級的傳統(tǒng)硅基方案相比，CRPS185 3.2kW方案（其長度為185毫米）體積減少了40%，并且效率在20%~60%負載下均超96%（鈦金+），輕松超過了對數據中心運營模式至關重要且歐盟法規(guī)強制要求執(zhí)行的“鈦金”效率基準。
全新的CRPS185 4.5kW電源方案展示了新型GaNSafe™氮化鎵功率芯片和GeneSiC第三代快速碳化硅MOSFETs如何打造世界上功率密度和效率最高的電源解決方案。該方案的核心在于碳化硅技術和氮化鎵技術的混合設計，其中碳化硅技術部署在交錯CCM圖騰柱PFC上，與搭載了氮化鎵技術的的全橋LLC拓撲結構相結合。混合設計充分利用了每種半導體技術的獨特優(yōu)勢，可實現(xiàn)最高的頻率、最低的運行溫度、更好的可靠性和魯棒性，進而達到最高的功率密度和效率。納微的650V第三代快速碳化硅MOSFETs采用了“溝槽輔助平面柵”技術，使其能夠在不同溫度下為實際應用帶來最高系統(tǒng)效率和可靠性。
運用在LLC拓撲中的650V 納微GaNSafe氮化鎵功率芯片，憑借高度集成的功率、保護、控制和驅動功能，以及易于使用、堅固耐用、散熱性能出色的TOLL封裝，成為了大功率應用獨特的理想之選。此外，GaNSafe氮化鎵功率芯片擁有極低的開關損耗和高達800V的瞬態(tài)電壓性能，以及低門極電荷（Qg）、低輸出電容（COSS）和無反向恢復損耗（Qrr）等高速開關優(yōu)勢。高速的開關能力降低了電源中被動元件（如變壓器、電容器和EMI濾波器）的尺寸、重量和成本。而功率密度的增加，意味著下一代氮化鎵和碳化硅技術通過系統(tǒng)效率提升和‘去物質化’角度實現(xiàn)碳減排，有效助力可持續(xù)發(fā)展。
目前，納微的3.2kW和4.5kW電源方案已經引起了市場的高度關注，已有超過30個數據中心客戶項目正在研發(fā)中，預計將在2024年到2025年間為納微氮化鎵和碳化硅的營收帶來數百萬美元的增長。
憑著GaNSafe和GeneSiC技術的領先優(yōu)勢，納微的AI數據中心服務器電源方案極大地加快了客戶研發(fā)進程，加速產品推向市場的時間，并在能效、功率密度和系統(tǒng)成本方面樹立了新的行業(yè)標準。納微可向客戶提供完整的設計資料，包括經過充分測試的硬件、原理圖、物料清單、布局、仿真和硬件測試結果。
