AI-инфраструктура повышает требования к силовой электронике: решения Aino Semiconductor для дата-центров

Выставка проходила с 23 по 27 сентября в выставочном комплексе Hangzhou International Expo Center и в этом году была посвящена теме применения искусственного интеллекта в цифровой торговле. Для производителей полупроводниковой продукции мероприятие также продемонстрировало растущий спрос на компоненты для вычислительной инфраструктуры и высокоскоростных сетей.

Многофазные контроллеры для AI-серверов

Рост вычислительной нагрузки AI-систем сопровождается увеличением требований к серверным подсистемам питания. Для современных вычислительных платформ актуальными становятся более высокая выходная мощность, эффективность преобразования и степень интеграции систем VRM.

На выставке Aino Semiconductor продемонстровала 12- и 16-фазные контроллеры синхронных понижающих преобразователей с поддержкой цифровых интерфейсов управления.

Одним из представленных решений является ES5212 — 12-фазный контроллер с диапазоном входного напряжения 3–26,5 В и интерфейсом PMBus. При параллельном объединении контроллеров количество фаз может быть увеличено до 36, а заявленный суммарный ток системы достигает 1000 А.

Такой подход ориентирован на системы питания высокопроизводительных вычислительных платформ и AI-серверов, где процессоры и ускорители требуют значительных токов питания при сохранении стабильности напряжения на нагрузке.

Также был представлен ES5216 — 16-фазный синхронный понижающий контроллер с входным напряжением 3–26,5 В и поддержкой интерфейсов PMBus и AVSBus.

Питание оптических модулей

Другим направлением, представленным на выставке, стали решения для электропитания оптических модулей.

Увеличение объёма обмена данными между серверами является одним из факторов развития высокоскоростных соединений внутри дата-центров. В таких системах оптические трансиверы становятся важным элементом сетевой инфраструктуры, а требования к их подсистемам питания включают компактность, эффективность и стабильность выходного напряжения.

Для этих применений Aino Semiconductor представила линейку синхронных DC/DC-преобразователей:

EZ8300 — одноканальный синхронный DC/DC-преобразователь с входным напряжением 2,6–6 В и выходным током до 1 А;

• Диапазон входного напряжения: 2.6V~6V
• Диапазон выходного напряжения: 0.6V~$V_IN
• Выходной ток одного канала: 1A
• Частота переключения: 3MHz
• 100% коэффициент заполнения (Duty Cycle) для минимального падения напряжения
• Поддержка режима FCCM
• Защита от короткого замыкания в режиме Hiccup (прерывистый режим)
• Защита от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева
• Поддержка функции Power Good (PG)
• Диапазон рабочих температур: -40°C~125°C
• 14-выводной корпус MECP: 2.5mm × 2.5mm × 1.23mm 

EZ8310 — одноканальный синхронный DC/DC-преобразователь с входным напряжением 2,7–7 В и током до 10 А;

• Диапазон входного напряжения: 2.7V~7V
• Диапазон выходного напряжения: 0.6V~5.5V
• Выходной ток одного канала: 10A
• Диапазон частоты переключения: 600kHz/800kHz/1MHz
• Максимальная общая погрешность постоянного тока на выходе: ±1.5% во всем диапазоне напряжений, нагрузок и температур
• Выбираемый режим модуляций PFM
• Программируемое ограничение тока
• Режим управления COT обеспечивает быстрый динамический отклик
• Диапазон рабочих температур: -40°C~125°C
• 28-выводной корпус NECP: 3mm × 4mm × 1.4mm

EZ8316 — одноканальный синхронный DC/DC-преобразователь с входным напряжением 2,6–5,5 В, выходным током до 6 А и цифровым интерфейсом;

• Диапазон входного напряжения: 2.6V~5.5V
• Диапазон выходного напряжения: 0.4V~1.675V
• Выходной ток одного канала: 6A
• Частота переключения: 2.4MHz
• Максимальная общая погрешность постоянного тока на выходе: ±1.5% во всем диапазоне напряжений, нагрузок и температур
• С цифровым интерфейсом I²C
• Энергосберегающий режим высокой эффективности при легкой нагрузке
• Диапазон рабочих температур: -40°C~125°C
• 15-выводной корпус MECP: 2.3mm × 3mm × 1.95mm

EZ8340 — двухканальный синхронный DC/DC-преобразователь с входным напряжением 2,7–6 В, обеспечивающий до 40 А по одному каналу либо до 20 А по каждому из двух каналов.

• Диапазон входного напряжения: 2.7V~6V
• Диапазон выходного напряжения: 0.4V~1.675V
• Выходной ток: одноканальный 40A / двухканальный 20A
• Диапазон частоты переключения: 1MHz
• Поддержка интерфейса I²C до 1 МГц для программирования и мониторинга выходного напряжения
• Дистанционный дифференциальный усилитель выборки
• Поддержка режимов FCCM/DCM
• Поддержка функции Power Good (PG)
• Защита от перенапряжения, перегрузки по току и перегрева
• Диапазон рабочих температур: -40°C~125°C
• 63-выводной корпус NECP: 5mm × 6mm × 2.15mm

Силовые компоненты как часть AI-инфраструктуры

Представленные решения показывают, что развитие AI-вычислений затрагивает не только производительность процессоров и ускорителей. Увеличение вычислительной плотности непосредственно повышает требования к архитектуре электропитания — от преобразования входного напряжения до локальных VRM непосредственно на уровне вычислительных узлов.

Параллельно развивается сетевая инфраструктура дата-центров. Рост пропускной способности межсерверных соединений повышает требования к оптическим модулям и, соответственно, к их системам питания.

Таким образом, для разработчиков оборудования выбор силовых контроллеров и интегральных DC/DC-преобразователей становится одним из факторов при проектировании новых поколений серверных и сетевых платформ.

На выставке представители Aino Semiconductor проводили технические консультации и демонстрацию решений для различных архитектур питания AI-серверов и оптических коммуникационных систем.

Эти и другие компоненты производства Aino Semiconductor можно приобрести в компании Микро Терра.