納微氮化鎵和碳化硅混合設(shè)計(jì)電源能在最小尺寸下，為每個(gè)搭載AI GPU的機(jī)柜提升3倍功率

加利福尼亞州托倫斯2024年7月25日訊 — 下一代GaNFast氮化鎵功率芯片和GeneSiC碳化硅功率器件行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者——納微半導(dǎo)體（納斯達(dá)克股票代碼：NVTS）今日發(fā)布全新CRPS185 4.5kW AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源方案，該方案圍繞納微旗下GaNSafe高功率氮化鎵功率芯片和GeneSiC第三代快速碳化硅功率器件打造，以137W/in3的超高功率密度和超97%的效率冠絕全球。

下一代AI GPU如英偉達(dá)Blackwell B100和B200，在進(jìn)行高功率計(jì)算時(shí)均需要超過(guò)1kW的功率支持，是傳統(tǒng)CPU的3倍。在高漲的功率需求下，每個(gè)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜的功率規(guī)格將從30-40kW推高至100kW。

2024年3月，納微半導(dǎo)體發(fā)布了其AI數(shù)據(jù)中心電源技術(shù)路線圖，展示了其針對(duì)AI和高性能計(jì)算（HPC）系統(tǒng)日益增長(zhǎng)的功率需求打造的下一代數(shù)據(jù)中心電源解決方案。首個(gè)設(shè)計(jì)方案是一款基于GaNSafe氮化鎵功率芯片設(shè)計(jì)的CRPS185 3.2kW AC-DC轉(zhuǎn)換器，其基于超大規(guī)模的開放計(jì)算項(xiàng)目（OCP）定義的通用冗余電源（CRPS）外形尺寸打造而來(lái)。與相同功率等級(jí)的傳統(tǒng)硅基方案相比，CRPS185 3.2kW方案（其長(zhǎng)度為185毫米）體積減少了40%，并且效率在20%~60%負(fù)載下均超96%（鈦金+），輕松超過(guò)了對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)模式至關(guān)重要且歐盟法規(guī)強(qiáng)制要求執(zhí)行的“鈦金”效率基準(zhǔn)。

全新的CRPS185 4.5kW電源方案展示了新型GaNSafe氮化鎵功率芯片和GeneSiC第三代快速碳化硅MOSFETs如何打造世界上功率密度和效率最高的電源解決方案。該方案的核心在于碳化硅技術(shù)和氮化鎵技術(shù)的混合設(shè)計(jì)，其中碳化硅技術(shù)部署在交錯(cuò)CCM圖騰柱PFC上，與搭載了氮化鎵技術(shù)的的全橋LLC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合。混合設(shè)計(jì)充分利用了每種半導(dǎo)體技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)最高的頻率、最低的運(yùn)行溫度、更好的可靠性和魯棒性，進(jìn)而達(dá)到最高的功率密度和效率。納微的650V第三代快速碳化硅MOSFETs采用了“溝槽輔助平面柵”技術(shù)，使其能夠在不同溫度下為實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)最高系統(tǒng)效率和可靠性。

運(yùn)用在LLC拓?fù)渲械?50V 納微GaNSafe氮化鎵功率芯片，憑借高度集成的功率、保護(hù)、控制和驅(qū)動(dòng)功能，以及易于使用、堅(jiān)固耐用、散熱性能出色的TOLL封裝，成為了大功率應(yīng)用獨(dú)特的理想之選。此外，GaNSafe氮化鎵功率芯片擁有極低的開關(guān)損耗和高達(dá)800V的瞬態(tài)電壓性能，以及低門極電荷（Qg）、低輸出電容（COSS）和無(wú)反向恢復(fù)損耗（Qrr）等高速開關(guān)優(yōu)勢(shì)。高速的開關(guān)能力降低了電源中被動(dòng)元件（如變壓器、電容器和EMI濾波器）的尺寸、重量和成本。而功率密度的增加，意味著下一代氮化鎵和碳化硅技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)效率提升和‘去物質(zhì)化’角度實(shí)現(xiàn)碳減排，有效助力可持續(xù)發(fā)展。

目前，納微的3.2kW和4.5kW電源方案已經(jīng)引起了市場(chǎng)的高度關(guān)注，已有超過(guò)30個(gè)數(shù)據(jù)中心客戶項(xiàng)目正在研發(fā)中，預(yù)計(jì)將在2024年到2025年間為納微氮化鎵和碳化硅的營(yíng)收帶來(lái)數(shù)百萬(wàn)美元的增長(zhǎng)。

憑著GaNSafe和GeneSiC技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，納微的AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源方案極大地加快了客戶研發(fā)進(jìn)程，加速產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間，并在能效、功率密度和系統(tǒng)成本方面樹立了新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。納微可向客戶提供完整的設(shè)計(jì)資料，包括經(jīng)過(guò)充分測(cè)試的硬件、原理圖、物料清單、布局、仿真和硬件測(cè)試結(jié)果。

納微半導(dǎo)體

首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人

Gene Sheridan

“飛速發(fā)展的AI正顯著提升數(shù)據(jù)中心、處理器以及未來(lái)幾十年內(nèi)AI相關(guān)領(lǐng)域的功率需求，這給功率半導(dǎo)體行業(yè)帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。值得一提的是，納微半導(dǎo)體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中心已準(zhǔn)備好迎接這項(xiàng)挑戰(zhàn)，我們?cè)诓坏?8個(gè)月內(nèi)成功將電源功率翻了三番。

納微將最新的GaNSafe技術(shù)與第三代快速碳化硅技術(shù)相結(jié)合，打造了世界上前所未有的最高功率密度和效率的電源，為Blackwell及更多AI處理器提供了完美的電源解決方案。”

欲了解更多納微AI數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源解決方案，以及GaNSafe氮化鎵功率器件和第三代快速碳化硅MOSFETs的詳細(xì)信息，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)納微官方網(wǎng)站。

關(guān)于納微半導(dǎo)體

納微半導(dǎo)體（納斯達(dá)克股票代碼: NVTS）是唯一一家全面專注下一代功率半導(dǎo)體事業(yè)的公司，于2024年迎來(lái)了成立十周年。GaNFast氮化鎵功率芯片將氮化鎵功率器件與驅(qū)動(dòng)、控制、感應(yīng)及保護(hù)集成在一起，為市場(chǎng)提供充電更快、功率密度更高和節(jié)能效果更好的產(chǎn)品。性能互補(bǔ)的GeneSiC碳化硅功率器件是經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高功率、高電壓、高可靠性碳化硅解決方案。重點(diǎn)市場(chǎng)包括移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)電子、數(shù)據(jù)中心、電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能、風(fēng)力、智能電網(wǎng)和工業(yè)市場(chǎng)。納微半導(dǎo)體擁有超過(guò)250項(xiàng)已經(jīng)獲頒或正在申請(qǐng)中的專利。截止至2023年8月，氮化鎵功率芯片已發(fā)貨超過(guò)1.25億顆，碳化硅功率器件發(fā)貨超1200萬(wàn)顆。納微半導(dǎo)體于業(yè)內(nèi)率先推出唯一的氮化鎵20年質(zhì)保承諾，也是全球首家獲得CarbonNeutral認(rèn)證的半導(dǎo)體公司。