Vicor高密度合封電源方案 人工智慧處理器擁有更高效能

Vicor公司(NASDAQ股票交易代號：VICR)日前宣布推出適用於高效能、大電流、CPU/GPU/ASIC(XPU)處理器的合封供電模組化電流倍增器。藉由減少XPU插槽接腳，並且降低與從主機板遞送電流至XPU相關聯之損耗，Vicor的合封電源方案能夠遞送更高電流使XPU效能最大化。

回應於人工智慧、機器學習、大數據探勘等高效能計算應用持續增加的需求，XPU工作電流已提升至數百安培。緊靠XPU而置的大電流負載點功率架構能減少主機板內的配電損耗，但對於減輕XPU與主機板間的互連問題卻沒有幫助。透過增加XPU電流，與XPU的剩餘短距離「最後一吋」(由主機板PCB與XPU插座內互連構成)已成為限制XPU效能及總體系統效率的一個因子。

Vicor的電流倍增器已經被大規模用於從48V直接為XPU供電的主機板中，最新的合封裝模組化電流倍增器(MCM)將與XPU內核一道封裝在XPU基板中，可進一步展現出Vicor分比式電源架構的轉換效率、功率密度及電源頻寬等諸元優勢。

合封於XPU封裝蓋底下或其側面XPU基板上之電流倍增器MCM是以出自基板外部模組化電流驅動器(MCD)來驅動，實現電流倍增，如1:64的電流倍增。位於主機板上之MCD驅動MCM實現電流倍增，並能夠以高頻寬及低雜訊準確穩壓XPU。

現今的合封解決方案是由兩個MCM及一個MCD所組成，能夠將高達320A的穩態電流提供給XPU，峰值電流達640A。憑藉採用零電壓零電流軟開關技術之正弦幅值變換器MCM，可實現業界最低的雜訊水準。

透過直接合封至XPU基板之MCM，XPU所需電流由MCM直接遞送，無需穿過XPU插座引腳。而且由於MCD驅動與倍增器MCM間的電流極低，XPU基板供電所需之90%的電源引腳都可另作他用，提高系統效能，如擴展I/O之功能性。

同時，由於MCD與MCM間電流極大減少，其間互連導通損耗將降低達10倍。其他效益還包括簡化主機板設計，以及XPU動態響應所需之儲能電容顯著減少。

日前在大陸北京開放資料中心峰會(ODCC)上也推出兩款最新合封電源裝置：MCM3208S59Z01A6C00模組化電流倍增器(MCM)和MCD3509S60E59D0C01模組化電流驅動器(MCD)。

多個MCM可並行運行，提升電流容量。MCM具備小型(32毫米x8毫米x2.75毫米)封裝及機低雜訊特性，適合與雜訊敏感性、高效能ASIC、GPU及CPU共封裝。這些裝置運行溫度為-40C？+125C，是合封電源方案組合的首批產品。

在過去10年裡，Vicor已在48V直接為XPU供電方案拔得頭籌，平均每兩年便將損耗降低25%，同時還提升了功率系統密度及成本效益。今日推出的MCM-MCD 套件將繼續書寫這一發展的華彩篇章。Vicor合封電源方案可解決傳統之「最後一吋」為XPU效能帶來的障礙，不僅能提升效能，簡化主機板設計，並且還能使XPU獲得從前無法獲得的效能，助力人工智慧發展之需求。