3.2kW GaN reference design for data center AI power

Vokatra vaovao |4 aogositra 2023
Nataon'i Nick Flaherty

AI BATTERIES / FAMAMAKY

vaovao--1

Navitas Semiconductor dia namolavola famolavolana reference 3.2kW ho an'ny famatsiana herinaratra miorina amin'ny GaN ho an'ny karatra accelerator AI ao amin'ny foibe data.

Ny CRPS185 3 Titanium Plus design reference server avy amin'ny Navitas dia mihoatra ny fepetra henjana 80Plus Titanium mba hamenoana ny fitomboan'ny fitakiana herinaratra amin'ny herin'ny foibe data AI.
Ireo processeur AI tsy manana hery toa an'i Nvidia's DGX GH200 'Grace Hopper' fitakiana hatramin'ny 1,600 W tsirairay avy, dia mitondra ny mari-pamantarana herinaratra isaky ny rack manomboka amin'ny 30-40 kW ka hatramin'ny 100 kW isaky ny kabinetra.Mandritra izany fotoana izany, miaraka amin'ny fifantohana manerantany amin'ny fitsitsiana angovo sy ny fampihenana ny entona, ary koa ny fitsipika eoropeana farany, ny famatsiana herinaratra amin'ny server dia tsy maintsy mihoatra ny fepetra 80Plus 'Titanium'.

● GaN ½ tetezana tafiditra ao anaty fonosana tokana
● GaN power IC taranaka fahatelo

Mampihena ny fotoan'ny fampivoarana ny famolavolana references Navitas ary manome fahafaham-po ny angovo avo kokoa, ny hakitroky ny herinaratra ary ny vidin'ny rafitra amin'ny fampiasana ICs herinaratra GaNFast.Ireo sehatra rafitra ireo dia ahitana antoka famolavolana feno miaraka amin'ny hardware voasedra tanteraka, rindrambaiko tafiditra, schematics, bill-of-materials, layout, simulation ary valin'ny fitsapana hardware.

Ny CRPS185 dia mampiasa ny famolavolana faritra farany indrindra ao anatin'izany ny CCM totem-pole PFC miaraka amin'ny tetezana feno LLC.Ny singa manan-danja dia ny IC 650V GaNFast vaovao an'i Navitas, miaraka amin'ny fiara GaN mitambatra matanjaka sy haingam-pandeha mba hamahana ny olana momba ny fahatsapan-tena sy ny fragility mifandray amin'ny chips GaN discrete.
Ny GaNFast power ICs koa dia manolotra fatiantoka faran'izay ambany, miaraka amin'ny fahaiza-mihetsika mihelina hatramin'ny 800 V, ary tombony hafa haingana toy ny fiampangana vavahady ambany (Qg), capacitance output (COSS) ary tsy misy fatiantoka miverina (Qrr). ).Satria mampihena ny habeny, ny lanja ary ny vidin'ny singa passive amin'ny famatsiana herinaratra ny fifandimbiasana haingam-pandeha, dia manombatombana i Navitas fa ny GaNFast power ICs dia mitahiry 5% amin'ny vidin'ny fitaovana amin'ny sehatra LLC, miampy $64 isaky ny famatsiana herinaratra amin'ny herinaratra mandritra ny 3 taona.

Ny famolavolana dia mampiasa ny 'Common Redundant Power Supply' (CRPS) endri-javatra voafaritra voafaritra amin'ny Hyperscale Open Compute Project, ao anatin'izany ny Facebook, Intel, Google, Microsoft, ary Dell.

● Foibe famolavolana an'i Shina ho an'ny foibe data GaN
● 2400W CPRS AC-DC famatsiana manana 96% fahombiazana

Amin'ny fampiasana CPRS, ny sehatra CRPS185 dia manome hery feno 3,200 W ao anatin'ny 1U (40 mm) x 73.5mm x 185 mm (544 cc), mahatratra 5.9 W/cc, na saika 100 W/in3 hakitroky ny herin'aratra.Ity dia fampihenana ny haben'ny 40% vs, ny fomba fiasa silisiôma lova mitovy ary mihoatra ny fenitry ny fahombiazan'ny Titanium, mahatratra 96.5% amin'ny entana 30%, ary mihoatra ny 96% manomboka amin'ny 20% ka hatramin'ny 60% entana.

Raha ampitahaina amin'ny vahaolana 'Titanium' nentim-paharazana, ny famolavolana Navitas CRPS185 3,200 W 'Titanium Plus' mandeha amin'ny entana 30% mahazatra dia afaka mampihena ny fanjifana herinaratra amin'ny 757 kWh, ary mampihena ny famoahana gazy karbonika 755 kg mandritra ny 3 taona.Io fihenam-bidy io dia mitovy amin'ny fitsitsiana saribao 303 kg.Tsy vitan'ny hoe manampy ireo mpanjifa ivom-pamokarana hahatratra ny fitsitsiana sy fanatsarana ny fahombiazany, fa manampy amin'ny tanjona ara-tontolo iainana amin'ny fitsitsiana angovo sy fampihenana ny entona.

Ho fanampin'ny lohamilina ivotoerana data, dia azo ampiasaina amin'ny rindranasa toy ny famatsiana herinaratra switch/router, serasera ary rindranasa informatika hafa ny famolavolana reference.

“Ny lazan'ny rindranasa AI toa ny ChatGPT dia vao fiandohana.Satria mitombo 2x-3x ny herin'ny data center, hatramin'ny 100 kW, ny fanomezana hery bebe kokoa amin'ny toerana kely kokoa no zava-dehibe, ”hoy i Charles Zha, VP sy GM an'ny Navitas China.

"Manasa ireo mpamorona herinaratra sy mpanao mari-trano izahay hiara-miasa amin'i Navitas ary hahita ny fomba ahafahan'ny tondrozotra feno amin'ny fahaiza-manao avo lenta, ny famolavolana hakitroky ny herinaratra avo lenta ary manafaingana ny fanavaozana ny server AI."


Fotoana fandefasana: Sep-13-2023