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2025-01-16 93 电子行业报告
数据中心容纳数以千计的服务器,通常建立在非常密集的网络中。下 图为 ST 的服务器 PSU 框图,从前端 AC-DC 阶段到后端 DC-DC 配电, 配电链需要在效率、功率密度和与数字世界的接口能力方面提供最佳 性能。在电信系统的电源方面,使用复杂的 ASIC 来管理不断增长的 数据流量,正在推动电源的极限。AI 服务器对高性能电源的要求驱动 电信电源管理系统必须在保持合理功耗的同时,高能效和高密集度地 提供所需的高水平功率。服务器多核架构驱动 VRM 提升功率密度与功率转换效率。随着 技术进步,多核架构使微处理器在水平尺度上变得更密集、更快 速。因此,驱动微处理器器件需要的功率急剧增加。微处理器所 需的这种电源由稳压器模块(VRM)提供。在该领域,推动稳压 器发展的主要有两个参数:一个参数是稳压器的功率密度(单位 体积的功率),为了在有限空间中满足系统的高功率要求,必须大 幅提高功率密度;另一个参数是功率转换效率,高效率可降低功 率损耗并改善热管理。 3) 大电流省电超频之星多相控制器+DrMOS 炙手可热。传统的模拟 控制器在优化补偿回路时需进行多次迭代计算外部元件正确值以 满足多种工作条件;模拟控制需要大量外部器件进行环路补偿和 负载-线性校准,占板面积大且设计复杂;
传统模拟控制器使用一 个 PWM 信号来驱动单个功率级,无法满足 500A 以上的大电流需 求。数字多相控制器是改善数据中心效率和尺寸的关键技术。数 字多相控制器由于具有自动环路补偿的功能,避免了潜在的重复 劳动,从而有更好的瞬态性能;同时无需任何外部元器件便可完 成系统微调,在减少PCB布局复杂程度的同时亦减少了占板面积; 无需使用倍相器便能满足 500A 以上的大电流需求。多相控制器是一种为 CPU、GPU、SoC 以及 ASIC 等供电的功率 转换控制系统。该技术可以通过自适应切相和相位控制等方法, 根据负载电流的变化改变相位操作来提升多相变换器的效率。这 一技术可满足服务器和计算系统对大电流、低电压和快速瞬态响 应的需求。多相控制器为数模混合器件,对设计要求较高。多相 控制器可用于实现多相拓扑结构的 DC-DC 转换器,相比于传统的 单相拓扑,多相控制器可以挂载两个或更多的转换器单元 (DrMOS),并且这些转换器单元相互同步但以不同于锁定的相位运行。这种方法降低了输入纹波电流、输出纹波电压以及总的 RFI(射频干扰)特征值,同时提供了单个大电流输出或完全稳定 输出电压下的多个较低电流输出。
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