英飛凌著手優化DC-DC設計滿足新世代機房效能與耗能兩大需求

處理器類型漸多，對電源供應及功率密度的需求飛速成長。英飛凌

可提供優質體驗、創造全新商業模式的AI、5G、物聯網等新技術，近幾年的落地速度加快，上述新技術背後都需有充足效能的資料中心，不過伴隨強大算力與傳輸功能而來的是高耗能，英飛凌指出，龐大耗能帶來的不只是電力費用，還有與日俱增的ESG壓力，因此企業必須在享用高效能資料中心同時，也讓電源管理效益最佳化。

近年來智慧化與數位轉型成為趨勢，資料中心的效能快速進化，系統的建置與維運成本大增。在此同時ESG成為全球重點議題，不僅多國政府制定減碳政策，大型廠商也要求供貨商必須達到規定的碳排標準。內外兩端的龐大壓力，讓多數企業調整IT布局，硬體設備在資本支出逐漸降低，增加雲端服務的比例，藉此降低IT系統的硬體成本，並透過雲端平台的低碳作為與透明化碳排數據，滿足客戶端的ESG要求。

企業客戶為了縮減系統營運成本、降低碳排而擴大使用雲端平台比例的趨勢，也讓資料中心的架構出現變化。英飛凌電源與感測系統事業部協理謝東哲指出，在處理器部分，目前資料中心的主流處理器仍是CPU，而現在的半導體製程已逐漸脫離摩爾定律，為持續強化運算能力，業者開始在在單一運算單元基礎上堆疊記憶體或輔助晶片，再於中間設置連結晶片。另一改變是處理器的類型漸多，為了滿足AI運算需求，多數大廠都針對特定應用推出特定架構的處理器，像是AMD的APU、Arm的NPU、Google的TPU等，這些「xPU」已開始出現在資料中心架構內。

資料中心的另一變化是通訊系統。大數據、5G與物聯網帶來的海量數據，讓資料中心的點對點頻寬需求出現爆炸性成長，近期400GbE交換器開始取代100GbE交換器，800GbE與1.6TbE也正在研究中。要讓大型資料中心的網路傳輸效益最佳化不能只靠頻寬，精準的網路控管也是重點，目前已有業者導入智慧網路分配概念，在系統入口設置例如像NVIDIA的DPU，讓數據在進入CPU前，先分流進行加解密、儲存…等預處理。

處理器與通訊架構的改變，固然提升了整體系統的運作效能，但也讓架構趨於複雜，用電量也會隨之上揚，因此英飛凌著手優化DC-DC設計，協助業者打造可兼顧效能與能耗兩大考量的資料中心。謝東哲指出，英飛凌解決方案的重點設計有四，第一是增加功率密度，讓電源元件在有限空間裡依然可滿足高功率CPU的需求。第二是改變封裝，讓元件從原本的離散樣式走向模組化封裝，並同時強化散熱效率，第三是從架構面切入進一步提升電源效率，包括讓供電電壓從12V升至48V、直接供電給CPU。第四是將以往只用在高壓結構中的寬能隙半導體，應用到48V以下的中壓結構，藉由其高耐壓電場、高飽和電子速度與高散熱係數等特色，優化能源轉換效率。

英飛凌目前已推出新世代資料中心設計的解決方案，新款的IPOL系列產品就是其一，此系列的新產品包括TDM3883和TDM3885，這兩款單輸出降壓轉換器都採用前文提到的模組式封裝，將電感與電容等離散元件整合至模組內，可省下80%的PCB面積，此外還可於4.5～14 V寬輸入電源範圍內，提供高效的連續3A/4A負載能力與線路電壓調節，大幅提升效能。

作為伺服器電源產品的市場領導者，英飛凌多年來持續提供OEM業界效率、靈活性、穩健性俱佳的DC-DC / SMPS解決方案，其創新作為、產品質量與技術支援能力已獲市場肯定，與多數全球知名伺服器OEM業者均有合作，接下來英飛凌將陸續推出專為新世代DC-DC電源解決方案，協助客戶打造低能耗、高效能的資料中心，落實環境與企業成長雙贏的共榮願景。