تساعد محاثات الطاقة المصبوبة صغيرة الحجم ذاكرة DDR5 على تحقيق كفاءة عالية واستهلاك منخفض للطاقة

مع التطور السريع لتقنية الذكاء الاصطناعي، يتزايد عدد أنوية المعالجات المركزية، ويتزايد الطلب على معالجة البيانات بشكلٍ هائل. وقد برزت ذاكرة DDR5 كمعيارٍ جديدٍ للجيل القادم من الذاكرة، بهدف تلبية الاحتياجات المُلحة لمراكز البيانات، والحوسبة عالية الأداء، وأجهزة الكمبيوتر المتطورة، من حيث السرعات العالية والسعات الكبيرة. كما فرض التحول والتطوير في تقنية التخزين من الجيل القادم متطلباتٍ أعلى على حجم المنتج والأداء الكهربائي للمحاثات.

1- طلب ذاكرة DDR5 على المحاثات

DDR5 هو اختصار لتقنية ذاكرة الجيل الخامس ذات معدل نقل البيانات المزدوج. وهو نوع من ذاكرة الوصول العشوائي عالية السرعة يُستخدم في أنظمة الحاسوب لتخزين البيانات. بالمقارنة مع ذاكرة DDR4، تتميز DDR5 بنطاق ترددي وسرعة نقل بيانات أعلى بنحو 2.5 مرة، مما يسمح لها بمعالجة كميات أكبر من البيانات وتحسين أداء النظام. تصل السعة القصوى لذاكرة DDR5 إلى 128 جيجابايت في الثانية أو تتجاوزها، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب سعة تخزين كبيرة، مثل الذكاء الاصطناعي ومراكز البيانات. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب DDR5 كفاءة تحويل طاقة تزيد عن 92% عند 50% من ذروة حمل التيار، وهي أعلى من كفاءة تحويل DDR4 التي تبلغ 90%. بشكل عام، تتميز DDR5 بسرعات نقل بيانات أعلى، واستهلاك طاقة أقل، ومتطلبات كفاءة تحويل أعلى، وسعة تخزين أكبر.

على عكس ذاكرة DDR4، التي تضع شريحة إدارة الطاقة الرئيسية على اللوحة الأم، فإن وحدات ذاكرة DDR5 تدمج دائرة إدارة الطاقة المتكاملة. هذا التغيير في البنية هو ما يُغير دور ومتطلبات أداء المحث. وفيما يلي المتطلبات الرئيسية للمحثات:

◾ تردد تشغيل أعلى: تستخدم دوائر إدارة الطاقة DDR5 بنية إمداد طاقة تبديلية تعمل بترددات أعلى (أعلى من 1 ميجاهرتز) لتحقيق كفاءة تحويل أعلى واستجابة عابرة أسرع. يجب أن تتمتع المحاثات بخصائص تردد عالية للحفاظ على خصائص مغناطيسية مستقرة في التطبيقات عالية التردد، أي فقدان منخفض في القلب.

◾ كفاءة تحويل أعلى وفقد أقل: تتميز ذاكرة DDR5 بكفاءة تحويل طاقة تتجاوز 92%، مما يتطلب أن تتمتع المحاثات بمقاومة تيار مستمر أقل وفقد أقل في النواة. في ظل التبديل عالي التردد، يجب تقليل فقد التخلف المغناطيسي وفقد التيارات الدوامية في النواة إلى أدنى حد.

◾ تيار تشبع أعلى: تعمل جزيئات ذاكرة DDR5 بفولتيات أقل، لكنها تعالج بيانات أكثر وبسرعات أعلى، مما ينتج عنه تيارات ذروة لحظية عالية ومتقلبة. تسمح خصائص تيار التشبع الممتازة للمحاثات بالتعامل مع تيارات الذروة العالية اللحظية دون تلفها.

◾ حجم أصغر، كثافة طاقة أعلى: يتم دمج دوائر إدارة الطاقة (PMICs) الخاصة بتقنية DDR5 والمكونات السلبية المحيطة بها مباشرةً في وحدات الذاكرة، مما يجعل مساحة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) محدودة للغاية. كما أن وجود مصدر طاقة متعدد المراحل في كل وحدة ذاكرة يتطلب استخدام محاثات متعددة، الأمر الذي يُسهم في تطوير المحاثات نحو التصغير، والرقة، وكثافة الطاقة العالية.

2- يوصى باستخدام محاثات طاقة مصبوبة صغيرة الحجم

من أجل تلبية احتياجات العملاء النهائيين لملفات الحث DDR5، كوداكا أطلقت الشركة سلسلة من المحاثات صغيرة الحجم وعالية الكفاءة ومنخفضة الفقد، وذلك بفضل أبحاثها وتطويرها المستقلين وابتكاراتها التكنولوجية. ومن بينها، صُممت محاثات KSTB وCSTB المصبوبة خصيصًا لتلبية المتطلبات الصارمة لتقنية DDR5. تتميز هذه المحاثات بقدرة تيار عالية، وخصائص فقد منخفضة، وموثوقية عالية، وتصميم مضغوط، مما يجعلها مثالية لوحدات ذاكرة DDR5 الحديثة.

2.1 سلسلة محث الطاقة المصبوب KSTB

تُصنّع شركة KSTB حاليًا ثلاثة أنواع من محاثات الطاقة المصبوبة، وهي KSTB201610 وKSTB252012 وKSTB322512. تتميز محاثات سلسلة KSTB201610 بأبعادها الصغيرة جدًا (2.0 مم × 1.6 مم × 1.0 مم). تُصنع محاثات سلسلة KSTB باستخدام لفائف سلكية مسطحة وقلب من مسحوق مغناطيسي معدني، مما يمنحها خصائص الفقد المنخفض والكفاءة العالية ونطاق تردد واسع، مع قيمة حث تتراوح بين 0.10 و4.70 ميكروهنري، وتيار تشبع يتراوح بين 2.30 و12.00 أمبير، ومقاومة تيار مستمر تتراوح بين 4.0 و115 ملي أوم.

الجدول 1: المواصفات الرئيسية وأبعاد محاثات سلسلة KSTB

2.2 خانقات طاقة التشكيل من سلسلة CSTB

تتوفر ملفات الخنق الكهربائية من سلسلة CSTB حاليًا في عشر فئات، بأبعاد دنيا تبلغ 1.6 مم × 0.8 مم × 0.8 مم. تُصنع هذه السلسلة من المحاثات من مسحوق سبيكة منخفض الفقد، ما يمنحها أداءً ممتازًا من حيث انخفاض الفقد، والكفاءة العالية، ونطاق تردد واسع. كما يوفر تصميمها الرقيق والخفيف المساحة، ما يجعلها مناسبة للتركيب بكثافة عالية. يتراوح نطاق قيمة الحث من 0.11 إلى 10.0 ميكروهنري، وتيار التشبع من 1.0 إلى 14.0 أمبير، وقيمة المقاومة الدنيا 7.0 ملي أوم.

الجدول 2: المواصفات الرئيسية وأبعاد محاثات سلسلة CSTB

3- مميزات المنتج

الـ KSTB و سلسلة CSTB من المحاثات المصبوبة صغيرة الحجم تم تحسين منتجات شركة كوداكا بشكل شامل من حيث الهيكل والمواد والعمليات لتلبية المتطلبات العالية لحجم منتجات المحاثات والأداء الكهربائي في مخططات التصميم عالية الكثافة للطاقة مثل DDR5. وفيما يلي خصائصها الرئيسية:

3.1 هيكل مصبوب، ضوضاء منخفضة للغاية

يُساهم تصميم الهيكل المصبوب بفعالية في كبح ضوضاء الاهتزاز الناتجة عن الفجوة بين القلب والملف أو عن الانفعال المغناطيسي للملف التقليدي، مما يُحقق مستوى ضوضاء منخفضًا للغاية. وهذا عامل أساسي لتحسين تجربة المستخدم في الخوادم وأجهزة التخزين والإلكترونيات الاستهلاكية التي تتطلب بيئة تشغيل هادئة.

3.2 كفاءة عالية، فقد منخفض، أداء ممتاز في الترددات العالية

تتميز المحاثات بملفات مسطحة وتقنية مسحوق مغناطيسي منخفض الفقد، مع مقاومة منخفضة للغاية للتيار المستمر (DCR) وفقدان منخفض في القلب. في الوقت نفسه، تتمتع المحاثة بخصائص تردد عالية وتحافظ على كفاءة عالية عبر نطاق تردد واسع، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص لتطبيقات إمداد الطاقة ذات التبديل عالي التردد، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة الإجمالي وارتفاع درجة حرارة النظام.

3.3 رفيع وصغير الحجم، مما يوفر المساحة

يتميز حجم المحث المصبوب بتصميم رقيق وخفيف، حيث يبلغ الحد الأدنى لحجم محاثات سلسلة KSTB 2.0 × 1.6 × 1.0 مم، ويبلغ الحد الأدنى لحجم محاثات سلسلة CSTB 1.6 × 0.8 × 0.8 مم، مما يسمح لـ DDR5 بتحقيق تركيب عالي الكثافة في مساحة صغيرة ويوفر المرونة لتصميمات الدوائر المعقدة.

3.4 هيكل محمي مغناطيسيًا، أداء قوي لمقاومة التداخل الكهرومغناطيسي

تم تصميم الهيكل المحمي مغناطيسيًا لمقاومة التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) بشكل قوي. يساعد ذلك المنتجات على اجتياز اختبارات التوافق الكهرومغناطيسي بسهولة وتحسين استقرار تشغيل النظام بأكمله.

3.5 منتجات قابلة للتكيف مع البيئات القاسية، مستقرة وموثوقة

نطاق درجة حرارة التشغيل: -40 / -55 درجة مئوية ~ +125 درجة مئوية، ويمكن أن يعمل بشكل جيد في ظل بيئات عمل قاسية مختلفة، مما يضمن أداءً كهربائيًا مستقرًا حتى في ظل مجموعة واسعة من ظروف درجة الحرارة.

4- مجالات التطبيق

بفضل تصميمها الرقيق وخفيف الوزن وأدائها الكهربائي الممتاز، فإن سي إس تي بي و سلسلة KSTB من محاثات الطاقة المصبوبة صغيرة الحجم تساعد هذه التقنية على تحقيق كفاءة عالية في تحويل الطاقة، مما يجعلها مثالية للمهندسين لتحقيق التوازن بين الأداء والمساحة والتكلفة في أنظمة الحوسبة من الجيل التالي. وفيما يلي تطبيقاتها الرئيسية:

◾ ذاكرة DDR5، محركات أقراص الحالة الصلبة

◾ معالجات وحدة المعالجة المركزية/وحدة معالجة الرسومات

◾ دوائر كبح الضوضاء والترشيح

◾ أنظمة الاتصالات الشبكية وتخزين البيانات

5- حالة الإنتاج

تم إنتاج المنتج بكميات كبيرة خلال فترة انتظار تتراوح بين 4 و 6 أسابيع.

تتوافق المنتجات مع متطلبات RoHS وREACH وخلوها من الهالوجين وغيرها من متطلبات حماية البيئة.

للحصول على تفاصيل المنتج، يُرجى زيارة الموقع الرسمي لشركة Codaca أو التواصل مع مبيعات Codaca.