本文作者：DOIT傳媒 謝世誠

固態硬盤（SSD）憑借讀取速度快、能耗低、數據安全性高等優勢，不斷搶占存儲市場。尤其企業級SSD（eSSD），因嚴苛品控及數據中心多級斷電保護，看似安全無憂。但意外斷電時數據未及時存入SSD，或頻繁熱插拔產生瞬間高壓與浪涌電流，仍會導致數據丟失，給AI、金融、電信、互聯網等依賴數據中心的行業帶來巨大損失。

作為深耕斷電保護（PLP）領域多年、業內首家提供集成PLP功能的PMIC解決方案的供應商，Qorvo憑借技術和經驗優勢，可助力客戶消除上述擔憂。

AI應用需求劇增， Qorvo在PLP領域脫穎而出

隨著AI技術的爆發式增長，全球數據中心正加速向大規模、高性能方向演進，數據中心規模呈指數級擴張。相關數據顯示，2024年全球AI服務器出貨量同比增長46%，市場規模超過1870億美元，占服務器市場總規模的65%。預計今年年底，全球AI服務器市場規模將達到2980億美元，占整個服務器市場總規模的70%以上。

AI服務器的快速增長推動著eSSD需求以驚人的速度上升，單臺服務器甚至產生上千塊eSSD的需求。TrendForce數據顯示，2024年AI相關SSD的采購容量突破45EB，未來幾年，AI服務器有望帶動SSD需求年增率平均超過60%。

Qorvo應用經理張俊岳

“如果每塊SSD都搭配PMIC實現掉電保護、守護數據完整性，這就意味著一個巨大的市場。這也為Qorvo在AI數據中心領域帶來廣闊發展空間。”據Qorvo應用經理張俊岳介紹：“我們的解決方案有全方位的保護功能，軟件層面，當監測到輸入輸出電壓異常，溫度超標等硬件指標問題時會有預警或錯誤標識寄存器供主控訪問，或通過GPIO口以中斷形式告知主控，讓其發出保護系統相關指令。硬件層面，當檢測到上述指標問題，系統會立即切斷供電連接，這樣既能保護芯片自身，也能避免后端設備受到故障影響。此外輸入異常或eFUSE過流還會觸發PLP備電工作以保證系統有足夠時間備份數據?！?/p>

Qorvo斷電保護原理及方案優勢

Qorvo的PLP技術在輸入正常時給儲能電容充電，輸入能量丟失后，存儲能量在毫秒級接管電路并維持工作，為SSD主控及緩存提供充足時間備份數據，保證數據完整性。

傳統分立式元件搭建的SSD盤，閃存顆粒、DRAM、主控和電容等各模塊需獨立電源供電，加上PLP保護芯片，至少五路電源，結合大量外圍元器件，對布板空間要求高，壓縮存儲顆粒面積，影響數據存儲密度，增加采購管理難度、質量管控風險和成本。

Qorvo將PLP功能集成到電源管理芯片（PMIC）上，效果顯著：

提供通用型輸入輸出General-purpose input/output，GPIO）接口，不僅讓芯片調配時序、電壓等功能變成更加容易，而且系統或者芯片監測到任何過溫或者過流、過壓的出錯信息通過GPIO以中斷信號的形式發送給主控，避免后續發生故障。

利用I2C通信協議操作寄存器，實時編輯時序，精準控制每一路電路延時，滿足DRAM各模塊啟動、斷電時序要求，這是分立式元件難以實現的。

開發時間顯著縮短，因為客戶在需要更改電壓，電流，時序，GPIO等功能時，可以通過簡單地重新編輯我們集成電路（IC）默認功能并重新測試來實現。離散解決方案通常需要進行布局更改以測試這些系統級更改。

很顯然，集成PLP功能的PMIC解決方案可優化外圍器件布局，降低元器件數量，提升工程師設計調試效率，簡化元器件便于質量管控和采購管理，釋放DRAM顆粒存儲空間，提升存儲密度。張俊岳表示：“Qorvo在做高度集成化方案領域深耕15年，積累了相關技術進而促成小型化設計和集成，并領先同行。”

兩款產品ACT85411和ACT85611架構

Qorvo在集成PLP功能的PMIC解決方案中包含了ACT85411和ACT85611兩種型號產品，這是Qorvo首代集成PLP產品。張俊岳指出，Qorvo根據客戶小型化與提升存儲密度的市場要求，率先定義出這兩款領先產品，成為業界首家提供PLP和PMIC集成方案的公司。

展示圖中間的功能塊展示了所有資源。上方背靠背的eFuse開關，用于針對eSSD在熱插拔應用時的浪涌限制及前級電路保護。張俊岳強調，熱插拔是eSSD應用的必須項，數據中心眾多機柜、服務器中的SSD盤故障更換時，會產生瞬間高壓與浪涌電流。Qorvo的eFuse智能控制上升軟啟動斜率，將浪涌電流控制在合理范圍，保護芯片及下游設備。

左側是PLP電路部分，正常工作時存儲輸入能量到電容，輸入電源丟失后，存儲電量立刻正常放電維持運行。下方是GPIO口，提供豐富GPIO資源配制各種模式。右側相當于PMIC部分，包括DCDC電路，如Buck降壓或Boost升壓，為后級Flash、I/O供電。

ACT85611包含四個高效降壓調節器（三個4A和一個2A），輸出電壓范圍0.6-5.26V；一個用于內部電路和外部負載（最高100mA）的低電流降壓調節器（BuckVCC）；一個支持300mA、輸出電壓可調范圍0.6-3.75V的低壓差線性電源芯片（LDO）；以及一個提供10.8-13.2V輸出的1A升壓調節器。

ACT85411具備兩個輸出電壓范圍0.6-5.26V的10A降壓調節器；一個用于內部和外部負載（最高200mA）的5V固定低電流降壓調節器；以及一個輸出電壓范圍9.6-16V的1A升降壓調節器。

這兩款產品針對eSSD這一具體應用而設計。但由于其均具有非常好的可編程性以及靈活性，里面有大量的寄存器可以配置，可以將其通過寄存器的配置應用到其他一些需要PLP的領域。比如虛擬現實的頭戴式顯示設備、醫療設備，工業控制等。

集成PLP功能PMIC解決方案的領先優勢

集成的PLP電路可確保在斷電瞬間迅速為系統提供備電，維持系統短暫運行，保障數據備份完整；熱插拔保護功能則有效應對數據中心頻繁的插拔操作帶來的瞬間高壓與浪涌電流，保護芯片及下游設備，在AI數據中心等應用場景中優勢明顯。張俊岳細數了集成PLP功能PMIC解決方案的若干優勢。

高度集成性：Qorvo將多功能集成在小芯片中，消除電路板上數十個離散元件，顯著減少物料清單（BOM）項目數量，降低成本。

高可靠性：集成電容健康監測功能，實時監測電容健康狀況，及時提醒更換，提高系統可靠性。

領先電容容量量測精度：量測精度提高，減少存儲電容數量使用，節省成本，尤其是在高壓存儲電容價格高昂的背景下。

多種可配置GPIO口：可配置系統Reset和主控間通訊、中斷輸出錯誤信息、調試輸出電壓及時序等，使芯片易應用于不同SSD盤，無需額外布板更改或器件更換。

優化動態響應性能：優化給SoC供電的電源軌動態響應性能，大量數據吞吐期間維持電壓穩定，間接提升數據傳輸率。

ACT85411以及ACT85611已經量產并獲得了市場認可，用戶可通過Mouser、RFMW、Digikey等Qorvo的代理商或電商渠道訂貨，為各類AI數據中心的安全運營保駕護航。

目前，Qorvo已經與多家頭部SSD廠商達成合作，產品在實際應用中表現優異，客戶紛紛反饋好評。

值得一提的是，Qorvo不僅僅提供芯片而且提供基于芯片應用的一整套支持，包括數據手冊、評估板使用手冊、以及和評估板配套的軟件GUI、燒錄器等，助力工程師的設計過程，加快客戶產品推向市場。

技術拓展：從SSD領域到多行業應用

SSD是廣泛且具市場潛力的閃存存儲技術。集成PLP的PMIC方案不僅在eSSD 領域表現出色，還可通過簡單編輯編程，應用于其他需掉電保護功能的領域。Qorvo配合數據中心產業鏈下數據存儲方案廠商需求，圍繞邊緣算力、網絡連接端口、光模塊產品等提供設計方案。

后續Qorvo將持續關注存儲市場，積極跟進用戶新需求，保持行業領導者地位。