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      英飛凌優(yōu)化DC-DC設計,滿足新一代數(shù)據(jù)中心的性能與能耗需求

      發(fā)布時間:2022-12-12 來源:英飛凌 責任編輯:wenwei

      【導讀】可提供優(yōu)質體驗、創(chuàng)造全新商業(yè)模式的AI、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新技術,近幾年的落地速度不斷加快。上述新技術背后都需要有性能強大的數(shù)據(jù)中心提供支持,不過伴隨著強大算力與傳輸功能而來的便是高能耗。英飛凌指出,龐大的能源消耗帶來的不只是電費的增加,還有與日俱增的ESG壓力,因此企業(yè)必須在使用高性能數(shù)據(jù)中心的同時,優(yōu)化電源管理效益。


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      處理器類型逐漸增多,對電源供應及功率密度的需求飛速增長


      近年來智能化與數(shù)字化轉型成為發(fā)展趨勢,數(shù)據(jù)中心的性能快速迭代,系統(tǒng)的構建與維護、運營成本大增。與此同時,ESG成為全球重點議題。不僅多國政府制定了減碳政策,大型廠商也要求供貨商必須達到規(guī)定的碳排放標準。來自內部和外部兩方面的龐大壓力,讓多數(shù)企業(yè)調整了IT布局,逐漸降低硬件設備在資本支出中所占的比重,增加云端服務的比重,借此降低IT系統(tǒng)的硬件成本,并通過云端平臺的低碳運營與碳排數(shù)據(jù)的透明化,滿足客戶端的ESG要求。


      企業(yè)客戶為了縮減系統(tǒng)運營成本、降低碳排放而擴大使用云端平臺比例的趨勢,也讓數(shù)據(jù)中心的架構出現(xiàn)了變化。英飛凌電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應用市場總監(jiān)謝東哲指出,在處理器部分,目前數(shù)據(jù)中心所使用的主流處理器仍是CPU,而現(xiàn)在的半導體制程已逐漸脫離摩爾定律,為持續(xù)強化計算能力,從業(yè)者開始在單一計算單元上堆疊存儲器或輔助芯片,并在中間設置連接芯片。另一個改變則是處理器的類型逐漸增多,為了滿足AI計算需求,多數(shù)大型廠商都針對特定應用推出了特定架構的處理器,像是AMD的APU、Arm的NPU、Google的TPU等,這些〝xPU〞已開始出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的架構里。


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      英飛凌科技電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應用市場總監(jiān) 謝東哲


      數(shù)據(jù)中心的另一個變化是通信系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)、5G與物聯(lián)網(wǎng)帶來的海量數(shù)據(jù),讓數(shù)據(jù)中心的點對點帶寬需求出現(xiàn)爆炸性增長。近期,400GbE交換機開始取代100GbE交換機,800GbE與1.6TbE交換機也正在研究中。要讓大型數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡傳輸效益實現(xiàn)最大化不能只依靠帶寬,精準的網(wǎng)絡管控也是重點,目前已有從業(yè)者引入了智能網(wǎng)絡分配概念,在系統(tǒng)入口設置諸如NVIDIA的DPU等,讓數(shù)據(jù)在進入CPU前,先分流進行加解密、存儲...等預處理。


      處理器與通信架構的改變,固然提升了整體系統(tǒng)的運行效能,但也讓整體架構趨于復雜,用電量也會隨之上升,因此英飛凌著手優(yōu)化DC-DC設計,協(xié)助從業(yè)者打造可兼顧性能與能耗兩大考量的數(shù)據(jù)中心。謝東哲指出,英飛凌解決方案的設計重點有四個方面:第一是增加功率密度,讓電源元件在有限的空間里依然可以滿足高功率CPU的需求。第二是改變封裝形式,讓元件從原本的離散樣式走向模塊化封裝,并同時提高散熱效率。第三是從架構層面切入,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禁帶半導體,應用到48V以下的中壓結構,借助其高耐壓電場、高飽和電子速度與高散熱系數(shù)等特點,優(yōu)化能源轉換效率。


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      英飛凌新一代 IPOL 產(chǎn)品提供模組式封裝,可節(jié)省高達 80%的 占板面積并大幅提升性能


      英飛凌目前已推出用于新一代數(shù)據(jù)中心設計的解決方案,新款的IPOL系列產(chǎn)品就是其中之一,該系列的新產(chǎn)品包括TDM3883和TDM3885,這兩款單輸出降壓轉換器都采用了前文提到的模組式封裝,將電感與電容等離散元件集成至模組內,可節(jié)約80%的PCB占板面積。此外,新款的IPOL系列產(chǎn)品還可以在4.5 V~14 V的寬輸入電源范圍內,提供高達3A/4A的連續(xù)負載與高效的線路電壓調節(jié)能力,大幅提升性能。


      作為服務器電源產(chǎn)品的市場領導者,英飛凌多年來持續(xù)向OEM廠商提供在業(yè)界具有效率、靈活性、穩(wěn)健性優(yōu)勢的DC-DC / SMPS解決方案,其創(chuàng)新能力、產(chǎn)品質量與技術支持能力已獲得市場肯定。英飛凌與多數(shù)全球知名的服務器OEM廠商均有合作。接下來,英飛凌將陸續(xù)推出新一代DC-DC電源解決方案,協(xié)助客戶打造低能耗、高性能的數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)環(huán)境保護與企業(yè)成長雙贏的愿景。


      關于英飛凌


      英飛凌科技股份公司是全球電源系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)領域的半導體領導者。英飛凌以其產(chǎn)品和解決方案推動低碳化和數(shù)字化進程。該公司在全球擁有約56,200名員工,在2022財年(截至9月30日)的收入約為142億歐元。英飛凌在法蘭克福證券交易所上市(股票代碼:IFX),在美國的OTCQX國際場外交易市場上市(股票代碼:IFNNY)。


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      英飛凌中國


      英飛凌科技股份公司于1995年正式進入中國大陸市場。自1995年10月在無錫建立第一家企業(yè)以來,英飛凌的業(yè)務取得非常迅速的增長,在中國擁有約3000多名員工,已經(jīng)成為英飛凌全球業(yè)務發(fā)展的重要推動力。英飛凌在中國建立了涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、市場、技術支持等在內的完整的產(chǎn)業(yè)鏈,并在銷售、技術研發(fā)、人才培養(yǎng)等方面與國內領先的企業(yè)、高等院校開展了深入的合作。



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