要問今年最火的詞是什么,ChatGPT一定有一席之地。這款有問必答、一呼百應的AI應用席卷了整個互聯網,而其背后“無名英雄”——數據中心服務器的需求也不斷攀升。
強大的算力和持續應用加大了服務器電源的壓力,主要有兩點:
水漲船高的功率:服務器GPU和CPU功耗加劇使得其功率密度直逼100W/inch?;
愈發苛刻的效率:國家雙碳目標,歐盟2023年實現鈦金效率的新法規要求,使得服務器電源需要向更高效率的方向演進。
兩手都要抓,兩手都要硬。最新的AI服務器系統要求,服務器電源需在CRPS185尺寸下實現3200W的功率目標(功率密度逼近100W/inch?),為實現在該功率密度下對應的熱要求, 鈦金牌(Titanium)效率是CRPS 3200W服務器電源必須要實現的一個性能指標。
得益于高頻、高效的特點,氮化鎵(GaN)成為了功率密度更高、效率更高、性能更強的電源材料首選。納微半導體率先向行業推出了基于納微650V GaN IC的 CRPS185 3200W 鈦金牌 Plus效率服務器電源解決方案。
性能指標
· 標準CRPS185尺寸
73.5mm(寬)*40mm(高)*185mm(長)
· 鈦金Plus效率
峰值效率>96.52%,
效率>96%@20%~60% 負載
· 保持時間
10ms@3200W, 12ms@2700W
· 工作溫度
-5℃~55℃
·功率密度
98W/inch?
· EMI
Class A
拓撲方案
效率曲線
納微CRPS185 3200W鈦金Plus方案可以滿足鈦金Plus的效率要求(包含Vsb損耗):
即效率大于96%@20%~60%負載,
其中峰值效率為96.52%,半載下效率為96.3%。
如此平坦的效率曲線,尤其是20%負載下依然能實現96%以上的效率,得益于GaN的使用。GaN的低開關損耗,極大地提高了輕載下的效率。
節能減排
相較于鈦金效率方案,納微提出的鈦金Plus效率方案為客戶帶來更多的經濟效益和節能減排。如上表所示,納微提出的鈦金Plus效率在20%~60%效率大于96%,在20%負載下,比傳統鈦金效率要高2%。
以一臺服務器電源常年工作在30%負載計算,采用鈦金Plus方案:
每臺CRPS 3200W鈦金Plus電源3年可以節電757度電,即節省電費454人民幣,給數據中心客戶帶來巨大經濟收益。
每臺CRPS 3200W鈦金Plus電源可減少755千克二氧化碳排放和303千克標準煤的使用,極大助力國家雙碳目標和節能減排。
熱能數據
在55C環溫下,納微CRPS185 3200W鈦金Plus方案可以滿足IPC9592B的降額要求。
器件優勢
納微CRPS185 3200W鈦金Plus方案采用了納微最新的650V Toll封裝GaN IC產品。與傳統Si MOSFET相比,納微該系列GaN具有如下優越性能特點:
· 納微GaN集成了驅動,有效解決了E-Mode GaN驅動較為敏感脆弱的問題,大大簡化了工程師的設計難度,大幅提高了電源系統的可靠性。
· 納微GaN Vds耐壓為650V @continuous,800V@transient
· 開通和關斷速度(即Turn on&Turn off dV/dt)可調
· 低Qg,低Co,無反向恢復損耗Qrr等
· 具有極低的開關損耗
· 具有SCP短路電流保護功能
應用領域
除數據中心服務器外,
納微GaN-based CRPS185 3200W 鈦金Plus效率電源設計方案還可以廣泛應用在:
· 交換機/路由器電源
· 通信電源
· 其他算力電源等應用中
助力客戶節能增效,加速超高功率密度高效率電源產品的研發。
(來源:納微芯球)