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Mit der rasanten Entwicklung der KI-Technologie steigt die Anzahl der CPU-Kerne und der Bedarf an Datenverarbeitung exponentiell. DDR5 hat sich als Speicherstandard der nächsten Generation etabliert, um den dringenden Bedarf von Rechenzentren, Hochleistungsrechnern und High-End-Computern an höheren Geschwindigkeiten und Speicherkapazitäten zu decken. Die Transformation und Weiterentwicklung der Speichertechnologie der nächsten Generation stellt auch höhere Anforderungen an die Produktgröße und die elektrischen Eigenschaften von Induktivitäten.
1- DDR5-Bedarf an Induktivitäten
DDR5 ist die Abkürzung für Double Data Rate Memory der fünften Generation. Es handelt sich um einen Hochgeschwindigkeits-Arbeitsspeicher (RAM), der in Computersystemen zur Datenspeicherung eingesetzt wird. Im Vergleich zu DDR4 bietet DDR5 eine fast 2,5-fach höhere Bandbreite und Übertragungsgeschwindigkeit, wodurch mehr Daten verarbeitet und die Systemleistung verbessert werden kann. Die maximale Kapazität von DDR5 kann 128 GB/s erreichen oder sogar übertreffen und eignet sich daher für Anwendungen mit hohem Speicherbedarf, wie z. B. Künstliche Intelligenz und Rechenzentren. Darüber hinaus benötigt DDR5 einen Wirkungsgrad von über 92 % bei 50 % Spitzenstromlast, was höher ist als der Wirkungsgrad von DDR4 von 90 %. Insgesamt bietet DDR5 schnellere Datenübertragungsraten, einen geringeren Stromverbrauch, höhere Anforderungen an den Wirkungsgrad und eine größere Speicherkapazität.
Im Gegensatz zu DDR4, bei dem der Haupt-Power-Management-Chip auf dem Motherboard sitzt, integrieren DDR5-Speichermodule den Power-Management-IC. Diese architektonische Änderung verändert die Rolle und die Leistungsanforderungen an die Induktivität. Die wichtigsten Anforderungen an Induktivitäten sind folgende:
höhere Betriebsfrequenz: DDR5-PMICs nutzen eine Schaltnetzteilarchitektur, die mit höheren Frequenzen (über 1 MHz) schaltet und so eine höhere Umwandlungseffizienz und ein schnelleres Einschwingverhalten ermöglicht. Induktivitäten müssen Hochfrequenzeigenschaften aufweisen, um in Hochfrequenzanwendungen stabile magnetische Eigenschaften, d. h. geringe Kernverluste, zu gewährleisten.
◾ Höhere Umwandlungseffizienz und geringere Verluste: DDR5 weist eine Leistungsumwandlungseffizienz von über 92 % auf, wodurch Induktivitäten mit geringerem Gleichstromwiderstand und niedrigeren Kernverlusten erforderlich sind. Bei Hochfrequenzschaltungen müssen die Hysterese- und Wirbelstromverluste des Kerns minimiert werden.
höherer Sättigungsstrom: DDR5-Speicherzellen arbeiten mit niedrigeren Spannungen, verarbeiten aber mehr Daten mit höheren Geschwindigkeiten, was zu hohen und schwankenden Spitzenströmen führt. Hervorragende Sättigungsstromeigenschaften ermöglichen es den Induktivitäten, diese hohen Spitzenströme ohne Ausfall zu bewältigen.
◾ Kleinere Größe, höhere Leistungsdichte: DDR5-PMICs und die zugehörigen passiven Bauelemente sind direkt in die Speichermodule integriert, wodurch der Platz auf der Leiterplatte extrem begrenzt ist. Jedes Speichermodul verfügt über eine mehrphasige Stromversorgung, die mehrere Induktivitäten erfordert. Dies fördert die Entwicklung von Induktivitäten hin zu Miniaturisierung, geringerer Dicke und höherer Leistungsdichte.
2. Es werden kleine, vergossene Leistungsinduktivitäten empfohlen.
Um den Bedarf der Endkunden an DDR5-Induktivitäten zu decken, Codaca hat durch eigene Forschung und Entwicklung sowie technologische Innovationen eine Reihe kleiner, hocheffizienter und verlustarmer Induktivitäten auf den Markt gebracht. Die vergossenen Induktivitäten der Serien KSTB und CSTB wurden speziell für die hohen Anforderungen von DDR5 entwickelt. Sie zeichnen sich durch hohe Strombelastbarkeit, geringe Verluste, hohe Zuverlässigkeit und kompakte Bauweise aus und sind somit ideal für moderne DDR5-Speichermodule geeignet.
2.1 Geformte Leistungsinduktivität der KSTB-Serie
Die KSTB-Leistungsinduktivitäten sind aktuell in drei Serien erhältlich: KSTB201610, KSTB252012 und KSTB322512. Die Induktivitäten der Serie KSTB201610 zeichnen sich durch Abmessungen von nur 2,0 mm × 1,6 mm × 1,0 mm aus. Sie bestehen aus Flachdrahtwicklung und einem Kern aus magnetischem Metallpulver und sind verlustarm, hocheffizient und für einen breiten Frequenzbereich geeignet. Die Induktivität liegt im Bereich von 0,10 bis 4,70 µH, der Sättigungsstrom im Bereich von 2,30 bis 12,00 A und der Gleichstromwiderstand im Bereich von 4,0 bis 115 mΩ.
Tabelle 1: Wichtigste Spezifikationen und Abmessungen der Induktivitäten der KSTB-Serie
2.2 Formleistungsdrosseln der CSTB-Serie
Die CSTB-Serie von Leistungsdrosseln ist aktuell in 10 Serien mit einer Mindestgröße von 1,6 mm x 0,8 mm x 0,8 mm erhältlich. Diese Induktivitäten bestehen aus verlustarmem Legierungspulver und zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften wie geringe Verluste, hohen Wirkungsgrad und einen breiten Anwendungsfrequenzbereich aus. Die schlanke und leichte Bauweise spart Platz und ermöglicht eine hohe Packungsdichte. Der Induktivitätsbereich liegt zwischen 0,11 und 10,0 µH, der Sättigungsstrom zwischen 1,0 und 14,0 A und der minimale Widerstandswert bei 7,0 mΩ.
Tabelle 2: Wichtigste Spezifikationen und Abmessungen der Induktivitäten der CSTB-Serie
3. Produktmerkmale
Die KSTB und CSTB-Serie von kleinen, vergossenen Induktivitäten die von Codaca hergestellten Induktoren wurden hinsichtlich Struktur, Materialien und Prozessen umfassend optimiert, um die hohen Anforderungen an die Größe und die elektrische Leistung von Induktoren in Hochleistungs-Leistungsdichte-Designs wie DDR5 zu erfüllen. Ihre Hauptmerkmale sind folgende:
3.1 Geformte Struktur, extrem geräuscharm
Die spezielle Formgebung unterdrückt effektiv Vibrationsgeräusche, die durch den Spalt zwischen Kern und Spule oder die Magnetostriktion herkömmlicher Induktoren entstehen, und sorgt so für einen extrem niedrigen Geräuschpegel. Dies ist entscheidend für die Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit von Servern, Speichergeräten und Unterhaltungselektronik, die einen geräuscharmen Betrieb erfordern.
3.2 Hoher Wirkungsgrad, geringe Verluste, hervorragendes Hochfrequenzverhalten
Die Induktoren zeichnen sich durch flache Spulenwicklungen und verlustarme Magnetpulvertechnologie mit sehr niedrigem Gleichstromwiderstand (DCR) und geringen Kernverlusten aus. Gleichzeitig weisen sie hohe Frequenzeigenschaften auf und behalten über einen weiten Frequenzbereich einen hohen Wirkungsgrad bei. Dadurch eignen sie sich besonders für Hochfrequenz-Schaltnetzteile und reduzieren den Gesamtenergieverbrauch sowie die Temperaturerhöhung des Systems deutlich.
3.3 Dünn und kompakt, platzsparend
Die Größe der vergossenen Induktivität ist dünn und leicht. Die minimale Größe der Induktivitäten der KSTB-Serie beträgt 2,0 x 1,6 x 1,0 mm, die der Induktivitäten der CSTB-Serie 1,6 x 0,8 x 0,8 mm. Dadurch kann DDR5 eine hohe Packungsdichte auf kleinem Raum erreichen und bietet Flexibilität für komplexe Schaltungsdesigns.
3.4 Magnetisch abgeschirmte Struktur, hohe Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen
Die magnetisch abgeschirmte Struktur ist für eine hohe Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen (EMI) ausgelegt. Sie trägt dazu bei, dass Produkte EMV-Prüfungen problemlos bestehen und die Betriebsstabilität des gesamten Systems verbessert wird.
3.5 Anpassungsfähigkeit an raue Umgebungen, stabile und zuverlässige Produkte
Betriebstemperaturbereich: -40 / -55°C ~ +125°C, es funktioniert einwandfrei unter verschiedenen rauen Arbeitsumgebungen und gewährleistet eine stabile elektrische Leistung auch unter einem breiten Temperaturbereich.
4. Anwendungsgebiete
Dank ihrer dünnen und leichten Bauweise und ihrer hervorragenden elektrischen Leistungsfähigkeit CSTB und KSTB-Serie kleiner, vergossener Leistungsinduktivitäten sie tragen zu einer hohen Energieeffizienz bei der Stromumwandlung bei und sind daher ideal für Ingenieure, die Leistung, Platzbedarf und Kosten in Computersystemen der nächsten Generation in Einklang bringen möchten. Ihre Hauptanwendungen sind folgende:
◾ DDR5, Solid-State-Laufwerke
◾ CPU/GPU-Prozessoren
◾ Rauschunterdrückungs- und Filterschaltungen
◾ Netzwerkkommunikations- und Datenspeichersysteme
5- Produktionslage
Das Produkt wird in Serie gefertigt, die Lieferzeit beträgt 4-6 Wochen.
Die Produkte entsprechen den Anforderungen von RoHS, REACH, Halogenfreiheit und anderen Umweltschutzbestimmungen.
Für Produktdetails besuchen Sie bitte die offizielle Website von Codaca oder kontaktieren Sie den Vertrieb von Codaca.