服务器模拟IC行业报告：服务器用电源管理IC、服务器用电源管理IC、服务器用信号链IC（22页）

行业报告下载 2023年05月13日 08:06 管理员

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。