Skip to main content
Vicor高密度合封電源方案
為高功率處理器和AI ASIC重新定義48V至POL穩壓 立即查看

全新供電方式的優勢

全新供電方式的優勢

通過“最後一英寸”供電,Vicor合封電源技術克服了為高功率處理器進行大電流傳輸造成的障礙。此舉不僅提高了性能、簡化了主板設計,更重要的意義是可幫助處理器實現前所未有的性能,從而兌現人工智慧等高性能應用的一貫承諾。

合封電源的優勢

合封電源的優勢

Power delivery

: 提供更高的峰值以及超過1000Amps的平均電流

50X

可將主板銅箔和處理器連接電阻銳減50倍

10X

將XPU電源引脚數减少超過10倍

支持處理器的高級應用實現前所未有的性能

Vicor-industry-big-data-large.jpg

大數據挖掘

Vicor-industry-ai-large.jpg

人工智能

Vicor-industry-machine-learning-large.jpg

機器學習

Vicor-industry-waymo-van-large.jpg

自動駕駛汽車

為滿足人工智慧、機器學習、大數據挖掘等高性能應用日益增長的需求,處理器工作電流現已提高到數百安培。將大電流供電單元部署在處理器附近的負載點電源架構,可减少主機板上的配電損耗,但不能减少處理器與主板之間的互連挑戰。隨著處理器電流的增大,與處理器的剩餘這一小段距離“最後一英寸”(包含主板導體以及處理器插槽內的互連)現已成了處理器性能和總體系統效率的限制因素。

Vicor客戶GPU/CPU峰值電流需求的發展

Vicor customer peak CPU/GPU current

滿足傳統多相位負載點穩壓器無法滿足的挑戰

Conventional VRs

傳統多相位VR可限制高功率處理器的完全運行的潜能

Scale

低密度將限制靠近處理器

Scale

密度的挑戰隨電流的增大而增大

imbalance

更大電流的附加相位會造成相位不平衡

Noise

高開關頻率噪聲

從VR到處理器“最後一英寸”的配電損耗

power loss
Efficiency loss chart

Vicor技術可消除“最後一英寸”問題

分比式電源架構(FPA) 取代傳統多相位穩壓器,可提高密度和電源系統效率

FPA將功率轉換分解為單獨的穩壓和變壓功能,這些功能可以單獨優化,最大限度提高性能。穩壓模組可部署在主板上的任何位置,而重要電流輸出模組電流倍增器則可針對密度、效率和低噪聲進行優化,並可部署在非常接近處理器的位置。電流倍增器不僅能够提供超過1000Amp的大電流,而且還可讓PDN電阻銳降50倍。Vicor可根據處理器電流,提供橫向及縱向分比式電源選項。

分比式電源穩壓及變壓階段

Factorized power

靠近處理器的大電流倍增器

Factorized power to processor

合封電源解決方案

橫向供電 (LPD)

大電流傳輸通過模組化電流倍增器 (MCM) 模組實現,這些模組佈置在主板或處理器基板上,與處理器相鄰。將 MCM 佈置在基板上,不僅可最大限度降低 PDN 損耗,而且還可減少電源所需的處理器基板 BGA 引腳。LPD 旨在支持 OCP 加速器模組 (OAM) 卡及定製 AI 加速器卡的供電需求和獨特封裝。

lateral power
lateral power

垂直供電 (VPD)

對於極高的處理器電流,VPD將電流倍增器模組直接部署在處理器下方,與LPD相比,這可將PDN電阻再降低達10倍之巨。垂直供電的另一項優勢是為高速I/O和記憶體開放了上層PCB的電路板面積。VPD採用與Vicor LPD解決方案類似的電流倍增器,但將通常部署在處理器下方的高頻率旁路電容集成在與MCM連接的變速器封裝中。此外,該變速器還允許對從MCM的輸出引脚到處理器電源引脚的間距進行必要的修改,其輸出電源引脚也與處理器或ASIC的電源映射相匹配,可最大限度提高性能。

vertical power
Vicor Power-on-Package Vertical Power Delivery

看看 ExaScaler/PEZY ZettaScaler-2.2液浸冷卻超級電腦 Gyoukou 如何利用合封電源

資源

Power-on-Package diagram