Σχεδίαση αναφοράς GaN 3,2 kW για ισχύ AI κέντρου δεδομένων

Ο σχεδιασμός αναφοράς διακομιστή CRPS185 3 Titanium Plus της Navitas ξεπερνά τις αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης 80Plus Titanium για να καλύψει τις αυξανόμενες απαιτήσεις ισχύος της ισχύος του κέντρου δεδομένων AI.
Ισχυροί επεξεργαστές τεχνητής νοημοσύνης όπως ο DGX GH200 «Grace Hopper» της Nvidia απαιτούν έως και 1.600 W ο καθένας, οδηγούν τις προδιαγραφές ισχύος ανά rack από 30-40 kW έως 100 kW ανά ντουλάπι.Εν τω μεταξύ, με την παγκόσμια εστίαση στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών, καθώς και με τους πιο πρόσφατους ευρωπαϊκούς κανονισμούς, τα τροφοδοτικά διακομιστή πρέπει να υπερβαίνουν τις προδιαγραφές απόδοσης 80Plus «Titanium».

● Ημιγέφυρα GaN ενσωματωμένη σε ενιαία συσκευασία
● IC τροφοδοσίας GaN τρίτης γενιάς

Τα σχέδια αναφοράς Navitas μειώνουν τον χρόνο ανάπτυξης και επιτρέπουν υψηλότερη ενεργειακή απόδοση, πυκνότητα ισχύος και κόστος συστήματος χρησιμοποιώντας κυκλώματα ισχύος GaNFast.Αυτές οι πλατφόρμες συστημάτων περιλαμβάνουν πλήρη εγγύηση σχεδιασμού με πλήρως ελεγμένο υλικό, ενσωματωμένο λογισμικό, σχηματικά σχέδια, τιμολόγιο υλικών, διάταξη, προσομοίωση και αποτελέσματα δοκιμών υλικού.

Το CRPS185 χρησιμοποιεί τα πιο πρόσφατα σχέδια κυκλωμάτων, συμπεριλαμβανομένου ενός διαπλεκόμενου CCM totem-pole PFC με πλήρη γέφυρα LLC.Τα κρίσιμα εξαρτήματα είναι τα νέα τροφοδοτικά 650V GaNFast της Navitas, με στιβαρή, υψηλής ταχύτητας ενσωματωμένη μονάδα GaN για την αντιμετώπιση των προβλημάτων ευαισθησίας και ευθραυστότητας που σχετίζονται με διακριτά τσιπ GaN.
Τα IC ισχύος GaNFast προσφέρουν επίσης εξαιρετικά χαμηλές απώλειες μεταγωγής, με δυνατότητα μεταβατικής τάσης έως 800 V και άλλα πλεονεκτήματα υψηλής ταχύτητας, όπως χαμηλή φόρτιση πύλης (Qg), χωρητικότητα εξόδου (COSS) και καμία απώλεια ανάστροφης ανάκτησης (Qrr ).Καθώς η μεταγωγή υψηλής ταχύτητας μειώνει το μέγεθος, το βάρος και το κόστος των παθητικών εξαρτημάτων σε ένα τροφοδοτικό, η Navitas εκτιμά ότι τα IC τροφοδοσίας GaNFast εξοικονομούν 5% του κόστους υλικού του συστήματος LLC στο στάδιο, συν 64 $ ανά τροφοδοτικό σε ηλεκτρική ενέργεια για 3 χρόνια.

Η σχεδίαση χρησιμοποιεί την προδιαγραφή συντελεστή φόρμας «Common Redundant Power Supply» (CRPS) που ορίζεται από το υπερκλίμακα Open Compute Project, συμπεριλαμβανομένων των Facebook, Intel, Google, Microsoft και Dell.

● Κέντρο σχεδιασμού της Κίνας για το κέντρο δεδομένων GaN
● Η παροχή AC-DC CPRS 2400W έχει απόδοση 96%.

Χρησιμοποιώντας το CPRS, η πλατφόρμα CRPS185 παρέχει πλήρη ισχύ 3.200 W σε μόνο 1U (40 mm) x 73,5 mm x 185 mm (544 cc), επιτυγχάνοντας πυκνότητα ισχύος 5,9 W/cc ή σχεδόν 100 W/in3.Πρόκειται για μείωση μεγέθους 40% έναντι της ισοδύναμης προσέγγισης πυριτίου παλαιού τύπου και ξεπερνά εύκολα το πρότυπο απόδοσης τιτανίου, φτάνοντας πάνω από 96,5% σε φορτίο 30% και πάνω από 96% που εκτείνεται από 20% έως 60% φορτίο.

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές λύσεις «Titanium», η σχεδίαση Navitas CRPS185 3.200 W «Titanium Plus» που λειτουργεί με τυπικό φορτίο 30% μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά 757 kWh και να μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά 755 kg σε 3 χρόνια.Αυτή η μείωση ισοδυναμεί με εξοικονόμηση 303 κιλών άνθρακα.Όχι μόνο βοηθά τους πελάτες των κέντρων δεδομένων να επιτύχουν εξοικονόμηση κόστους και βελτιώσεις στην απόδοση, αλλά συμβάλλει επίσης στους περιβαλλοντικούς στόχους της εξοικονόμησης ενέργειας και της μείωσης των εκπομπών.

Εκτός από τους διακομιστές κέντρων δεδομένων, η σχεδίαση αναφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εφαρμογές όπως τροφοδοτικά διακόπτη/δρομολογητή, επικοινωνίες και άλλες εφαρμογές υπολογιστών.

«Η δημοτικότητα των εφαρμογών AI όπως το ChatGPT είναι μόνο η αρχή.Καθώς η ισχύς του rack του κέντρου δεδομένων αυξάνεται κατά 2x-3x, έως και 100 kW, η παροχή περισσότερης ισχύος σε μικρότερο χώρο είναι το κλειδί», δήλωσε ο Charles Zha, Αντιπρόεδρος και GM της Navitas China.

«Προσκαλούμε τους σχεδιαστές ισχύος και τους αρχιτέκτονες συστημάτων να συνεργαστούν με τη Navitas και να ανακαλύψουν πώς ένας πλήρης οδικός χάρτης υψηλής απόδοσης, υψηλής πυκνότητας ισχύος μπορεί να επιταχύνει οικονομικά και με βιώσιμο τρόπο τις αναβαθμίσεις των διακομιστών AI».