گەشەی بەرھەمەکانی کارەبای دەستکرد بە شێوەیەکی بنچینەیی گۆڕاوە وەکوو پێداویستییەکانی دیزاینی سیستەمی کارەبای سێرڤەر. وەکوو GPU، CPU و خێراکەرەکانی تایبەتی AI (xPUs) زیاتر و زیاتر بەکارهێنەری ترانزیستۆر لە یەک پاکێتدا دەکەن، کارەبای لەسەر بۆرد کە بەرێژ دەکرێت بۆ ئەم ئامێرانە بەرزترە و بەشێوەیەکی گشتی لە سەدەکان و تەواوی هەزاران وات لە هەر سۆکێتێکدا. بۆ ئەوەی لەگەڵ ئەم گەشەیە بەرەوپێش بچن، مۆدیولەکانی ڕێکخستنی فشار (VRMs) و گۆڕەرەکانی خاڵی بار (PoL) کە ئەم پرۆسێسۆرانە دەخۆن، لەرەوەی چالاکییەکی زیاتری کارەبایی و وەڵامدانەوەی خێراتری گۆڕانکارییەکان دەکەن وەکوو هیچ کاتێک لە مێژووی سێرڤەر.
لە ناوەڕاستی هەموو ئەم پێکهاتە سەرەکییانەدا، کۆمپۆنێنتێکی سادە بەڵام گەورە دەبێت: ئیندەکتۆری کارا. ئیندەکتۆر لە ڕاستیدا تەنها کۆمپۆنێنتێکی سەرەکی نییە، بەڵکو بووە یەکێک لە سەرچاوە سەرەکییەکانی مەکینەکانی سەرڤەری AI، وەکو ئەگەر هەڵبژێردرابێت بە شێوەیەکی خراپ، دەبێتە یەکێک لە سەرچاوە سەرەکییەکانی قەیرانی کارایی مەکینەکانی سەرڤەری AI. ئەم وتارە ڕێکخستنی دابینکردنی کارا لە سەرڤەرەکانی AI چۆن دەگۆڕێت، ئەو پێداویستییانەی کە ئیندەکتۆرەکان پێویستە بەرچاو بێندرێن، پارامەترەکانیش کە ئەنجینەرەکان دەبێت زۆرترین سەرنجیان لەسەر بەکاربێنن، و چۆن خێزانەکانی ئیندەکتۆرەکانی تایبەت بەم کارە وەکو سەریەکی CSBA و CSHNی CODACA ئەم پێداویستییانە بە ڕاستەقینەیی دابین دەکەن.
ڕێکخستنی کارا لە سەرڤەرەکانی کلاسیک دەستیان کردووە بە گۆڕان بۆ ڕێکخستنی کە لەسەر چوار ڕۆژگاری هاوتەندەر بنیاتنراون:
◾پەخشکردنی کارا بە DC بە فشاری زۆر زۆربەی جەمسەرەکانی سەرڤەرەکانی AIی نوێ دەستیان کردووە بە بەکارهێنانی بەسکبارەکانی DCی ٤٨ فۆلت لەجیاتی پەخشکردنی کلاسیکی ١٢ فۆلت، کە ئەمەش دەبێتە هۆی کەمبوونەوەی دەستەواژەی I²R لەسەر بەکپلەن پێش ئەوەی کارا لە سەرەوەی بۆردەکە کەم بکرێت.
◾گۆڕینی کارا لە خاڵی پەخشکردنی بەشدار Li pêşkêşkirina yekemîn û navendî ya guherînerê, niha hêza li nêzîkî her pêşveberê bi çend astên PoL tê rêkxistin, ku her yek ji wan xweyê banka xwe ya îndûktorê heye.
◾Kontrola dîjîtîl. Kontrolkerên dîjîtîl ên PWM bi gerîyanên feedback-ê yên bilez destûrê didin guherîneran ku li dijî guherînanên girîng ên barê wekî barên GPU biceribînin.
◾Rêkxistina hêzê ya zîrek. Astên hêzê yên ku bi têlemetrî tên kontrolkirin, hejmara fazan û rûbara guherînê bi şêwazekî dinamîk li gorî şertên barê di dema rast de rast dikin.
Her guherîna struktûrî pêwistiyên nû yên performansê ji bo îndûktorên dibe, ku hilbijartinên îndûktorê veguherîne biryarên sereke yên dizaynê ne ku piştî fikrê bêne hilbijartin. Ji bo çi îndûktorên hêzê li derbarê pêşkêşkirina hêzê ya serverên AI pirr girîng in.
Îndûktorên hêzê li serpêşî zanjîra pêşkêşkirina çîpê ne, û karûbarê hêzê ya stabil û bêdeng ji bo silîkonê pêşkêş dikin ku dawiya karanîna komputerên AI ye. Ew çend karên ji hev re li ser rêça hêzê ya serverên AI anîne ber çav:
◾ Qedexeya veşartin û voltaja enerjîyê li ser topolojiyên guherînerên buck, multiphase û TLVR ku GPU, CPU û kartên tevlihevtir pêşkêş dikin.
◾ ڕێکخستنی ڕەشە بۆ ئەوەی مرحلەکانی DC-DC بە خێرایی بەکاربهێنرێن کە جارێکی پاک و سەربەخۆ دابین دەکەن، نەک شێوازی ناپاک کە دەتوانێت سیستەمی دیجیتاڵی تەنها بەهێز بکات.
◾ پاککردنەوەی سیگنال و لەناو بردنی دەنگ , کە تەنها بەکارهێنانی چۆکەکانی کۆمۆن-مۆد و ئیندەکتەرەکانی دیفرانسیاڵ-مۆد هەڵگیراوە لەگەڵ کاندەنسەرەکان بۆ لابردنی ڕەشەی بەرز-فیریکوانس لە مرحلەی سەرەوەی AC-DC و پاراستنی کەیفیەتی سیگنالی بە خێرایی زۆر.
لەبەرئەوەی ئیندەکتەرەکان لە زۆربەی مرحلەکانی گۆڕینی وزەی سەرڤەری AI دەبیندرێن—لە سەرەوەی فرۆنت-ئێندی AC-DC لە سەرەوەی راکەوە تا بەرەو خێرایی کورتتر لە ١V بۆ کۆری پرۆسێسەر—خاسیەتە کارەبایی و گەرمییەکانیان کاری گەورەیان هەیە لەسەر کارایی، سەربەخۆیی و بەردەوامی سیستەم.
بەراورد بە ئیندەکتەرەکانی سەرڤەرەکانی ئاسایی، ئیندەکتەرەکانی سەرڤەری AI پێویستییەکانی قورستر و بەهمەڵەوەیان هەیە:
2.1 کەمبوونەوەی ڕێزیستەنسی DC (DCR) بۆ کارکردن لەسەر کارەبایی بەرز. Kêşa karûbarê ya îndûktorên nûjen ên AI bi awayekî zelal kêşandaye, û îndûktorên divê vê karûbarê bi kêmasiya kêmtirîn a teqewînê bigirin. DCR ya bilind bi temamî dihewîne germahiya bilindir a I²R; eger vê germahiyê bi awayekî karkirî nebe, materiyala magnetîk dikare xerab bibe an jî îndûktor bi tevahî werze bike, ku stabîlîteya rîleya wêrekê dixapîne. Ji ber vê yekê, çêkirina DCR-ya kêm wekî parametreyek bingehîn a çêkirinê tê peyman kirin, ne wekî tiştê ku bi awayekî zelal nehatiye pêdivîkirin.
2.2 Karûbarê bi frekansê ya bilind û bi teqewîna hêsanê ya kêm. Ji bo karûbarê serverên AI, karûbarên wêrekê bi gelemperî ji bo karanîna bi karmendî ya nêzîk e 99% hatine diyarkirin. Dema frekansên guherînê li ser kêşan, da ku bi qadê kêm bêjin, zêde dibin, teqewînên hêsanê yên navendê û şilê jî bi hev re zêde dibin, ma ezmanên magnetîk û geometriya şilê bi awayekî taybetî ji bo karûbarê bi frekansê ya bilind nehatine optimîzekirin.
2.3 Kêmkirina mezinahîyê bê kêmasiya karûbarê. کۆمپۆنێنتەکانی بۆردی سێرڤەری AI کەمە، و پێویستە هێزی بەکارهێنراو لە نزیکترین خاڵ بۆ پرۆسێسۆر بەکاربھێنرێت تا بەرەوپێشبردنی ئیندەکتانسی نەخوازراو کەم بکرێت. ئەمە دەبێتە هۆی ئەوەی دیزاینەرەکانی ئیندەکتەر بەرەو ماتەریاڵە مەگنەتییە ڕەقەکان و ئەو جۆرە ئیندەکتەرانە بچن کە لە یەک پارچە دروست کراون و ڕووبەر و بەرزییان کەم دەکەن بەڵام توانای بەکارهێنانی کورنتیش پاراستووە—ئەمە یەکێکە لە فاکتەرە گرنگەکان بۆ دابینکردنی ئیندەکتەر لەسەر سەطحی بۆرد.
◾ بەرگری بەرزی بەردەوام. سێرڤەرەکانی AI زۆربەی کات بە کارکردنی بەرز دەبنەوە، تەواوی ٢٤ کاتژمێر لە رۆژێکدا. ئیندەکتەرەکان لەم جۆرە شرۆیەتەدا دەبێتەوە بەردەوام بەکاربھێنرێن و کاری کاراکانیان لە ماوەیەکی درێژدا بەردەوام بێت لەژێر کاریگەری گەرمی و کاریگەری کورنتی.
◾ کۆنتڕۆڵی باشی EMI. سەرچاوەیەکی مەگنەتی بەرگریکراو فلۆکسەکە لەسەر خۆی دەگرێت و لەوە دەبێتە هۆی کەمبوونەوەی گەرینەوەی سیگنال و یارمەتیدەری سیستەمی دەوروبەر دەبێت تا پاسادانی پێویستییەکانی سازمانی کۆمپاتیبڵییە مەگنەتییەکان (EMC) بەدەست بهێنێت—ئەمە زیاتر و زیاتر گرنگ دەبێت لەگەڵ زیادبوونی تەندروستی هێز لەسەر بۆرد.
Kêma li ser hilbijartinên kêmkirina induktorên dîtinî ji bo serverên AI û komputerên bi performansa bilind, îngilîzên bi gelemperî li ser sê parametreyên elektrîkî yên sereke diqedin—geriya biserketinê, DCR û geriya ku dijî berfirehbûnê ya germî—ku bi rêyekî girêdayî ji kriteriyên pir zêde yên betalbûnê û têkçûnê tên piştgirî kirin.
Barên GPU bi taybetî bi guherîna barên xurt têne nasîn; rêjeya guherîna gerî (di/dt) dema guherîna barê dikare heya 100 A/µs bibe. Heke nîvê induktorê di vê guherîna xurtê de biserketî be, tevliheviya induktorê bi lezî dibe kêmtir û çarçoveya kontrolê ya converterê dikare rûniştinê ji dest bixe, ku ew bi awayekî faktorê ku pêdivî ye ji bo parastina stabîlîteya pergalê dihêle. Ev yek dibe sedema ku hewceyî ji bo geriya biserketinê—ne tenê geriya ku li ser rewşa hewceyê ye—ji bo astên hêza serverên AI faktorekî girîng e.
DCR سەرەکیترین هۆکاری خەسارەتی مەسەکە و، بەپێی ئەم بەستەیە، کارایی گشتی گۆڕەرە. لەبەر ئەم بەستەیەی دەستەکەی بە کارایی، ئەندازیارەکان زیاتر لە ئەو کاتەوە بەکارهێنەرەکانی سەرەوەی سەرەوەی تەنەکەی پلەنەرەوە بەکاردێنن لە جیاتی دروستکردنی تەنەکەی گشتی دەورەکەی گرد؛ دیزاینەکانی تەنەکەی پلەنەرەوە دەتوانن DCR بە زیاتر لە ٣٠٪ کەم بکەن لە قۆناغێکی هاوشێوەی تەنەکەی گرد، کە بەشێوەیەکی دەستەکەی بە خەسارەتی کەمتری کارەبا و کارکردنی ساردتر دەگەڕێتەوە.
خزمەتگوزارییەکانی AI زۆربەی کات بە باری زۆر بەردەوام لە ٢٤/٧ کار دەکەن، بۆیە بەردەوامی گەرمبوون نابێت بە شێوازێکی سەرەکی بەکاردێنرێت. هەڵبژاردنەکە دەبێت بەشێوەیەکی ڕاستەوە بەکاردێنرێت بۆ ئەوەی کارەبای گەرمبوونی ناسراوی تەنەکە لە کارەبای بەردەوامی زۆرتری کارکردنی سەرچاوە زیاتر بێت، و بەردەوامی دیزاینی گونجاویش بەجێ بێت بۆ بەرەوپێشبردنی شەرایەتی خۆرھەڵات و گەرمبوونی هەوا.
Frequansên guherîna VRM-ê li serverên AI ji 300 kHz-ê yên berê ve hatine guherandin bo rêza 1–3 MHz û zêdetir. Encamê ya berbiçav ev e ku nirxê hevbeşî û bi vî awayî mezinahiya fizîkî ya hevbeşî kêm dibe. Lê belê, li hundirê jiyana girseyî ya bi qederê bilind û tiştên bi qederê bilind ên enerjiyê yên ku li serverên AI rû didin, zêdekirina frekansê ya guherînê hem jî xerabûna AC-ê ya pêçan û xerabûna nava hevbeşî zêde dike, ji ber vê yekê faydaya frekansê ya bilind divê bi materyalekê ya magnetîk re were bikaranîn ku bi taybetî ji bo kêmkirina xerabûnê li frekansên bilind hatiye çêkirin.
Li derveyî van çar parametreyan ên sereke, mîhendisan struktura parastina magnetîk, daneên birêvebiriya dirêjdemî, û qederê enerjiyê ya karîger a li ser şînakekî mezinahiya sînorkirî wek beşek ji pîvanekî gelemperî dinirxin. Li ser pratîkê, hevbeşîya rast li gorî profîla barê, qederê geriya, frekansa guherînê û jiyana germî ya her rêça biharê ya serverên AI tê hilbijartin, ku bi taybetî ji bo wê kombînasyonê hatiye çêkirin.
Pergalên cuda yên zîndewerê hêzê ya serwerên AI pêdivî bi teknîkên cuda yên çêkirina îndûktoran heye:
◾ ئیندۆکتۆرە هێزدارەکان îndûktorên ku di binê GPU, CPU û kartên teşwîqê de kar dikin, li ser performansa bilind a cureyê saturasyonê, birêvebirina domdar a hêza bilind bi kêmasiya kêmtirîn ya germahî, taybetmendiyên xweş ên kêm-karîgiriyê ya frekansê ya bilind û maddên magnetîk ên kêm-karîgir, wek ferrît an pûdera alaşe ya metalî, dikevin pêş.
◾ بەرزکردنەوەی قەوەکان bi rêbaza modelkirina şertê (compression-molding) bi pûdera magnetîk, koil û coreyê bi tevahî yek dibin, ku vê yekê ji bo kêmkirina rûniştina flux û baştirkirina rûniştina saturasyonê ye. Ev çêkirin bi gelemperî tiştê bilindtir a hêzê û kontrola EMI-yê ya qewîyertir dide berdewamê, ku ew ji bo konwertorên DC-DC yên hêza bilind û xizamên hêzê yên CPU/GPU yên ku cihê serîlêdanê kêm e, bi kar tîne.
◾ Îndûktorên TLVR (Trans-Indûktor Voltage Regulator) بەکارهێنانی سترۆکتۆری دوو-پەڕەی هاوبەش بۆ سادەکردنی دیزاینی کۆنڤێرتەری چەند فازەیی و کەمکردنی ژمارەی ئەنجامەکان لەسەر PCB. بۆ ڕێگەکانی کەم-فشار، بەرز-کارەجە، و بەردەوامی زۆر خێش کە تایبەتە بە شەکلەکانی خێشکەرەکانی AI، دیزاینەکانی TLVR دەتوانن وەڵامدانەوەی بەردەوامی باشتر بکەن و دەریانەوەی ناڕێکی کەم بکەنەوە لەکاتێکدا کەم دەکەنەوە لە کارەجەی دەربەرەوەی پێویست—ئەمە کەمکردنەوەیەکی گرنگە لە بەهای سیستەم و شوێن.
CODACA دەست بە دروستکردنی کۆلێکسیۆنی ئیندەکتۆرەکانی کردووە بەپێی پێویستییەکانی سەرەوە، بە دروستکردنی ماددەکانی ئۆلۆیی مەغناوی تایبەت و پرۆسەکانی دروستکردنی یەکپارچە و موڵد کە بەرەو پێویستییەکانی کارەجەی زۆر، سەرچوونی بەرز، فریکانسی بەرز-کەم-زیان، و قەبارەی بچوک بۆ سێرڤەرەکانی AI و ئامێرەکانی کۆمپیوتەری زیرەکی تێکەڵەکە دەکەن. دوو سەریەک نیشان دەدەن چۆن ئەم پرینسیپە دیزاینەکان دەگۆڕێنەوە بە ئەنجامەکانی ڕاستەقینە بۆ ڕێگەکانی کارەجەی AI.
Di سەریەکی CSBA li ser materialê çekê ya maqnetîk a pûderê aliyê CODACA hatiye pêşxistin û li ser karanîna ku cihê tablê û karanîna bi kêfa bilind e:
Di سەریەکی CSBA Çekê ya xweyî ya pûderê aliyê bi kêfa nizm a core, taybetmendiyên cureyê soft-saturation current ji bo performansa stabil di barên guherbar de, kêfa nizm li frekansên bilind, ji bo çareseriyên hêza GaN. Kombînasyona kêfa nizm a core û performansa bilind a frekansên bilind CSBA seriesê ji bo converterên DC-DC û regulatorên şewitandinê yên ku li frekansên bilind ên ku di stageyên VRM yên serverên modern ên AI de têne bikar anîn, tevî çareseriyên hêza GaN, yek ji çareseriyên pratîkî ye.
5.2 CSHN سەریز Hêza şilandina şilandinê ji bo acceleratorên AI
Di CSHN سەریز chokeê hêza molding e ji bo rîleyên voltaja nizm-ûr û geriya bilind ku li nêzîkî processorên AI tên dîtin. CSHN سەریز Dîmena hêzê ji 56 heya 82 nH e, wekî mînak ji bo parçeyên nîşanber bi qasî 0.19 mΩ e. Bi nirxê hêza kêm a wê ya zêde, DCR-ê kêm a zêde û çawa dikare karîgeha bilind li ser şewa ku bi şiklê kompakt e, serîlêdana CSHN ji bo pêwistiyên kurtkirinê û danîna gelek-kompakt a modulên hêza çîpa AI hatiye çêkirin, û dîmena germiya karîgeriya wê ya dirêj destek dike barê germiya berdewam a amûrên komputerên zîrek.
5.3 Hilbijêrkirina Indûktora Lêkvebirê
Bo îngînêran ku rêzikên hêza serverên AI diçînin, tiştê ku li ser bingehê pratîkî tê girtin ev e ku hilbijêrkirina indûktorê divê ji profîla elektrîkî û germî ya rêzika taybetî dest pê bike, ne ji lêgerîna giştî ya "indûktora hêza bilind".
◾Li cihên şasî an tabakê ku cih bi qasî kêm e lê pêwistiyên hêz û frekansê hîn jî gelek in, koma kompakt a hêza bilind wekî سەریەکی CSBA kargir e.
◾Bo bo xwînê ya bi kêm-birîn û kêm-indûktans û karûbarê mezin ku çîpên AI bi tevahî dike—ku kêmkirina qada ku li ser dibe û DCR pirr girîng e—a molded chip inductor wekî CSHN سەریز bi lezî li pêwistiyên wê ve girêdaye.
◾Bo xwînên çîpên GPU yên çend-fazî û bi guherîna lezî, a TLVR-based inductor dikare faydeyên li ser asta sistemê bidîne li ser bersiva guherînê û hejmara kapasîtora derketinê ku inductorê yek-pêvekî nekaribe wê biserbibe.
Pêşkêşkirina hêzê ya serverên AI bi awayekî berçav ketiye ser asta bilindtir a voltajê, guherîna parçe-parçe ya li cîhê bikaranînê, û frekansên guherînê yên çend-megahertz—hemû ev di dema xebitandinê ya bi kêrhatina bilind û bi xalê de. Ev kombinek ji hev re dikare pêwistiyên li ser inductorên hêzê yên kêm DCR, karûbara bilind a tijîbûnê, kêm kharicbûna li frekansên bilind, qada kêm, parastina strong EMI, û betaldarî ya dirêj-maûe bide.
هەڵبژاردنی خێزانی ڕاستی هێزەکان و مۆدێلی ڕاست لەو خێزانەدا بۆ هەر سەرەی هێزەکە تەنها بڕیارێکی ڕوتین ناکات بەڵکو کۆنتڕۆڵێکی گرنگە بۆ باشترکردنی کارایی گواستنەوەی هێزی سێرڤەرەکانی AI و ئاستی گشتی پابەندبوونی سیستەم. خێزانی بەرھەمەکانی تایبەت بەم پێویستییانە وەک زنجیرەکانی CSBA و CSHNی CODACA—و تەکنەلۆجیاکانی گشتی هێزی بەرز، شێوەپێدانراو و TLVR کە ئەم زنجیرانە نیشان دەدەن—ڕووندەکەنەوە چۆن کۆمپانیاکانی هێزی مەغناسی بەم پێویستییانە وەڵام دەدەنەوە لە کاتێکدا کۆمپیوتەری AI بەردەوام دەگرێتەوە.
بۆ بەڵگەنامەکانی کارەبایی بە جیهانەوە، وێنەکانی قەبارە و داواکردنی نمونەکان، سەردانی وێبگەڕە رەسمیی CODACA ：https://www.codaca.com.cn/.
EN