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通過碳化硅 TOLL 封裝開拓人工智能計(jì)算的前沿

發(fā)布時(shí)間:2023-11-28 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】近些年來,人工智能(AI)的蓬勃發(fā)展推動(dòng)了芯片組技術(shù)的新進(jìn)步。與傳統(tǒng) CPU 相比,現(xiàn)在的芯片組功能更強(qiáng)大,運(yùn)行更高效,但功率消耗也更高。功率消耗的急劇攀升為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來了難題,他們正在努力設(shè)計(jì)既能在更小的空間內(nèi)提供更大功率,又能保證效率和可靠性的電源。


Wolfspeed 采用 TOLL 封裝的碳化硅 MOSFET 產(chǎn)品組合豐富,提供優(yōu)異的散熱,極大簡化了熱管理。


近些年來,人工智能(AI)的蓬勃發(fā)展推動(dòng)了芯片組技術(shù)的新進(jìn)步。與傳統(tǒng) CPU 相比,現(xiàn)在的芯片組功能更強(qiáng)大,運(yùn)行更高效,但功率消耗也更高。功率消耗的急劇攀升為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來了難題,他們正在努力設(shè)計(jì)既能在更小的空間內(nèi)提供更大功率,又能保證效率和可靠性的電源。


Wolfspeed 的新型 C3M0025065L 25 mΩ 碳化硅 MOSFET(圖 1)為現(xiàn)代服務(wù)器電源面臨的功率消耗難題提供了理想的解決方案。


通過碳化硅 TOLL 封裝開拓人工智能計(jì)算的前沿

圖 1:C3M0025065L 的封裝背面有一塊很大的金屬片,并設(shè)計(jì)有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器源極引腳(來源:Wolfspeed)。


C3M0025065L 采用符合 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)的 TO 無引線(TOLL)封裝,與采用諸如 D2PAK 等封裝的同類表面貼裝器件(SMD)相比,其尺寸小 25%,高度低 50%。更小的尺寸可以使熱阻最多降低 20%,從而為整個(gè)系統(tǒng)帶來成本、空間和重量優(yōu)勢。此外,TOLL 封裝的電感比諸如 D2PAK 等其他 SMD 更低,如圖 2 所示,該封裝的背面有一塊更大的金屬片,因此焊接到 PCB 上可以更好地散熱。


通過碳化硅 TOLL 封裝開拓人工智能計(jì)算的前沿

圖 2:TOLL 與 D2PAK 的金屬片面積尺寸對比(來源:Wolfspeed)。


表 1 展示了人工智能芯片組如何會(huì)產(chǎn)生數(shù)百瓦的功率消耗,以及如何將功率提供要求提高到超過 3.5 kW。此外,這些電源需要符合 Titanium 80+ 標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)要求電源使用的輸入不論是 230 VAC 還是 115 VAC,在負(fù)載為 50% 和 100% 時(shí)的最低效率分別應(yīng)達(dá)到 92% 和 90%。

使用 C3M0025065L,設(shè)計(jì)人員可以運(yùn)用圖騰柱 PFC 實(shí)現(xiàn) 0.95 的最低功率因數(shù),并符合 Titanium 80+ 標(biāo)準(zhǔn)。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在推挽配置中使用兩個(gè)開關(guān),憑借零反向恢復(fù)電流、低封裝電感以及更寬的輸入電壓范圍能提供高效率和低 EMI。



通過碳化硅 TOLL 封裝開拓人工智能計(jì)算的前沿


表 1:頂尖人工智能 GPU 的功率消耗不斷攀升。


Wolfspeed 采用 TOLL 封裝的碳化硅 MOSFET 產(chǎn)品組合豐富,能提供優(yōu)異的散熱,極大簡化了熱管理,即便在嚴(yán)苛的條件下也是如此。節(jié)省空間的 TOLL 封裝可實(shí)現(xiàn)更為緊湊和精簡的設(shè)計(jì),是 Wolfspeed 繼續(xù)突破碳化硅器件現(xiàn)場工作超 10 萬億小時(shí)(并在不斷增加)記錄的最新器件之一。


您可在 Wolfspeed.com 上或通過您當(dāng)?shù)氐氖跈?quán)經(jīng)銷商獲取新型 C3M0025065L 的樣品。


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