منتجات جديدة |4 أغسطس 2023
بقلم نيك فلاهيرتي
بطاريات الذكاء الاصطناعي / إمدادات الطاقة
قامت شركة Navitas Semiconductor بتطوير تصميم مرجعي بقدرة 3.2 كيلووات لإمدادات الطاقة المعتمدة على GaN لبطاقات تسريع الذكاء الاصطناعي في مراكز البيانات.
يتجاوز التصميم المرجعي لخادم CRPS185 3 Titanium Plus من Navitas متطلبات كفاءة 80Plus Titanium الصارمة لتلبية متطلبات الطاقة المتزايدة لطاقة مركز بيانات الذكاء الاصطناعي.
تتطلب معالجات الذكاء الاصطناعي المتعطشة للطاقة مثل DGX GH200 'Grace Hopper' من Nvidia ما يصل إلى 1600 واط لكل منها، وتدفع مواصفات الطاقة لكل حامل من 30-40 كيلو واط إلى 100 كيلو واط لكل خزانة.وفي الوقت نفسه، ومع التركيز العالمي على الحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات، بالإضافة إلى أحدث اللوائح الأوروبية، يجب أن تتجاوز إمدادات الطاقة للخادم مواصفات الكفاءة 80Plus "Titanium".
● نصف جسر GaN مدمج في حزمة واحدة
● الجيل الثالث من طاقة GaN IC
تعمل تصميمات Navitas المرجعية على تقليل وقت التطوير وتتيح زيادة كفاءة الطاقة وكثافة الطاقة وتكلفة النظام باستخدام دوائر الطاقة GaNFast.تشتمل منصات النظام هذه على ضمانات تصميمية كاملة مع أجهزة تم اختبارها بالكامل، وبرامج مدمجة، وخطط، وقائمة المواد، والتخطيط، والمحاكاة، ونتائج اختبار الأجهزة.
يستخدم CRPS185 أحدث تصميمات الدوائر بما في ذلك عمود الطوطم CCM المتداخل PFC مع الجسر الكامل LLC.المكونات المهمة هي دوائر الطاقة GaNFast الجديدة بقدرة 650 فولت من Navitas، مع محرك GaN مدمج قوي وعالي السرعة لمعالجة مشكلات الحساسية والهشاشة المرتبطة برقائق GaN المنفصلة.
توفر دوائر الطاقة GaNFast أيضًا خسائر تحويل منخفضة للغاية، مع قدرة جهد عابر تصل إلى 800 فولت، ومزايا أخرى عالية السرعة مثل شحن البوابة المنخفض (Qg)، وسعة الخرج (COSS) وعدم فقدان الاسترداد العكسي (Qrr) ).نظرًا لأن التبديل عالي السرعة يقلل من حجم ووزن وتكلفة المكونات السلبية في مصدر الطاقة، تقدر Navitas أن الدوائر المتكاملة للطاقة GaNFast توفر 5% من تكلفة مواد نظام مرحلة LLC، بالإضافة إلى 64 دولارًا لكل مصدر طاقة من الكهرباء على مدار 3 سنوات.
يستخدم التصميم مواصفات عامل الشكل "Common Redundant Power Supply" (CRPS) التي حددها مشروع Open Compute Project واسع النطاق، بما في ذلك Facebook وIntel وGoogle وMicrosoft وDell.
● مركز التصميم الصيني لمركز البيانات GaN
● مزود طاقة CPRS AC-DC بقدرة 2400 وات يتمتع بكفاءة تبلغ 96%
باستخدام CPRS، توفر منصة CRPS185 طاقة كاملة تبلغ 3200 واط في 1U فقط (40 مم) × 73.5 مم × 185 مم (544 سم مكعب)، مما يحقق 5.9 وات/سم مكعب، أو ما يقرب من 100 وات/3 كثافة طاقة.يعد هذا تقليلًا للحجم بنسبة 40% مقارنةً بنهج السيليكون القديم المكافئ ويتجاوز بسهولة معيار كفاءة التيتانيوم، حيث يصل إلى أكثر من 96.5% عند حمل 30%، وأكثر من 96% يمتد من 20% إلى 60% حمل.
بالمقارنة مع حلول "التيتانيوم" التقليدية، فإن تصميم Navitas CRPS185 3,200 واط "Titanium Plus" الذي يعمل بحمل نموذجي بنسبة 30% يمكن أن يقلل من استهلاك الكهرباء بمقدار 757 كيلووات في الساعة، ويقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 755 كجم على مدى 3 سنوات.ويعادل هذا التخفيض توفير 303 كجم من الفحم.فهو لا يساعد عملاء مركز البيانات على تحقيق وفورات في التكاليف وتحسينات الكفاءة فحسب، بل يساهم أيضًا في تحقيق الأهداف البيئية المتمثلة في الحفاظ على الطاقة وتقليل الانبعاثات.
بالإضافة إلى خوادم مركز البيانات، يمكن استخدام التصميم المرجعي في تطبيقات مثل إمدادات الطاقة للمحول/جهاز التوجيه، والاتصالات، وتطبيقات الحوسبة الأخرى.
"إن شعبية تطبيقات الذكاء الاصطناعي مثل ChatGPT هي مجرد البداية.قال تشارلز تشا، نائب الرئيس والمدير العام لشركة Navitas China: "مع زيادة قوة حامل مركز البيانات بمقدار 2x-3x، بما يصل إلى 100 كيلووات، يعد توفير المزيد من الطاقة في مساحة أصغر أمرًا أساسيًا".
"نحن ندعو مصممي الطاقة ومهندسي الأنظمة للدخول في شراكة مع Navitas واكتشاف كيف يمكن لخارطة طريق كاملة ذات كفاءة عالية وتصميمات عالية الكثافة في الطاقة أن تكون فعالة من حيث التكلفة، وتسريع ترقيات خادم الذكاء الاصطناعي بشكل مستدام."
وقت النشر: 13 سبتمبر 2023