EN
ລິ້ງໄວໆ
ການເຕີບໂຕຢ່າງຮຸນແຮງຂອງເວັບໄຊທ໌ທີ່ໃຊ້ປັນຍາປະດິດສ້າງໄດ້ປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ອງການດ້ານການອອກແບບລະບົບສົ່ງຈ່າຍພະລັງງານເຊີບເວີຢ່າງເລິກເຊິ່ງ. ເມື່ອ GPU, CPU ແລະ ອຸປະກອນເລື່ອງຄວາມໄວສຳລັບ AI (xPUs) ມີການເພີ່ມຈຳນວນທຣານຊິດເຕີເຂົ້າໄປໃນຫຼອດດຽວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພະລັງງານທີ່ສົ່ງຈ່າຍໃຫ້ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງຮ້ອຍໆ ຫຼື ພັນວັດຕໍ່ເຕົາເຊື່ອມ. ເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການນີ້, ອຸປະກອນຄວບຄຸມຄ່າຄວາມດັນ (VRMs) ແລະ ອຸປະກອນປ່ຽນແປງທີ່ຈຸດໃຊ້ງານ (PoL) ທີ່ສົ່ງຈ່າຍພະລັງງານໃຫ້ຊິບເຫຼົ່ານີ້ ກຳລັງຖືກດັນໃຫ້ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງກະແສໄຟທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມໄວໃນການຕອບສະໜອງການປ່ຽນແປງທີ່ໄວຂຶ້ນກວ່າເທື່ອໃດໆໃນປະຫວັດສາດຂອງເຊີບເວີ.
ຢູ່ໃຈກາງຂອງແຕ່ລະຂັ້ນຕອນພະລັງງານເຫຼົ່ານີ້ ມີສ່ວນປະກອບທີ່ເບິ່ງເປັນງ່າຍດາຍ: ເຄື່ອງຊີ້ວັດພະລັງງານ (power inductor). ມັນບໍ່ໄດ້ເປັນສິ່ງທີ່ສາມາດເຮັດໄດ້ງ່າຍໆ ແຕ່ກັບການເລືອກໃຊ້ທີ່ບໍ່ດີ ມັນຈະກາຍເປັນອຸປະສັກຫຼັກໆ ຂອງໂຄງສ້າງພະລັງງານເຊີບເວີ AI. ບົດຄວາມນີ້ຈະວິເຄາະການພັດທະນາຂອງການຈັດສົ່ງພະລັງງານເຊີບເວີ AI, ສິ່ງທີ່ການພັດທະນານີ້ຕ້ອງການຈາກເຄື່ອງຊີ້ວັດພະລັງງານ, ພາລາມິເຕີທີ່ວິສະວະກອນຕ້ອງພິຈາລະນາຢ່າງລະອຽດເວລາເລືອກໃຊ້, ແລະ ວິທີທີ່ຊຸດເຄື່ອງຊີ້ວັດພະລັງງານທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຈຸດປະສົງເປັນພິເສດ ເຊັ່ນ: ຊຸດ CSBA ແລະ CSHN ຂອງ CODACA ໄດ້ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການເຫຼົ່ານີ້ໃນການນຳໃຊ້ຈິງ.
ລະບົບພະລັງງານເຊີບເວີແບບດັ້ງເດີມ ກຳລັງຖືກແທນທີ່ດ້ວຍໂຄງສ້າງທີ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນອ້ອມຮອບສີ່ແນວໂນ້ມທີ່ເກີດຂຶ້ນພ້ອມກັນ:
◾ການຈັດສົ່ງໄຟຟ້າ DC ທີ່ມີຄວາມຕີ່ນສູງ. ເຊີບເວີ AI ຮຸ່ນໃໝ່ຫຼາຍໆ ລຸ້ນກຳລັງຫັນໄປໃຊ້ແຖວໄຟຟ້າ DC 48 V ແທນທີ່ຈະໃຊ້ການຈັດສົ່ງ 12 V ທີ່ໃຊ້ມາແຕ່ເດີມ, ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານ I²R ຢູ່ໃນແຜ່ນບັດ (backplane) ກ່ອນທີ່ຈະຫຼຸດລະດັບຄວາມຕີ່ນຂອງໄຟຟ້າທີ່ລະດັບບ໋ອດ.
◾ການປ່ຽນແປງໄຟຟ້າທີ່ຈຸດໃຊ້ງານຢ່າງແບ່ງສ່ວນ. ແທນທີ່ຈະໃຊ້ຕົວປ່ຽນສູນກາງດຽວ, ພະລັງງານເດີ່ນຖືກຄວບຄຸມຢູ່ໃກ້ກັບແຕ່ລະໂປເຊສເຊີ ຜ່ານຂັ້ນຕອນ PoL ຈຳນວນຫຼາຍ, ແຕ່ລະຂັ້ນຕອນມີທະນາຄານຂອງຕົວບັງຄັບຕົນເອງ.
◾ການຄວບຄຸມດິຈິຕອລ ຕົວຄວບຄຸມ PWM ດິຈິຕອລທີ່ມີວົງຈອນປ້ອນຕອບທີ່ໄວ ໃຫ້ຕົວປ່ຽນສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງພະລັງງານທີ່ຮຸນແຮງ ເຊິ່ງເປັນລັກສະນະຂອງການເຮັດວຽກຂອງ GPU.
◾ການຈັດການພະລັງງານຢ່າງສົມປະສົງ ຂັ້ນຕອນພະລັງງານທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍຂໍ້ມູນທີ່ວັດແທກໄດ້ ສາມາດປັບຈຳນວນເຟດ ແລະ ລັກສະນະການປ່ຽນສະຫຼັບໄດ້ຢ່າງເປັນໄປໄດ້ ອີງຕາມສະພາບການການໃຊ້ພະລັງງານໃນເວລາຈິງ.
ທຸກໆການປ່ຽນແປງດ້ານໂຄງສ້າງສ້າງເງື່ອນໄຂການປະຕິບັດໃໝ່ສຳລັບຕົວບັງຄັບ, ເຮັດໃຫ້ການເລືອກຕົວບັງຄັບເປັນການμຕັດສິນໃຈທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນການອອກແບບ ມີບ່ອນຢູ່ທີ່ບໍ່ແມ່ນເປັນສິ່ງທີ່ເຮັດທີ່ຫຼັງ. ເຫດຜົນທີ່ຕົວບັງຄັບມີຄວາມສຳຄັນໃນການຈັດສົ່ງພະລັງງານຂອງເຊີເວີ AI.
ຕົວບັງຄັບພະລັງງານຕັ້ງຢູ່ທີ່ສ່ວນຕົ້ນຂອງຫຼາຍຂະບວນການສະຫນອງພະລັງງານໃຫ້ຊິບ, ເພື່ອສົ່ງຜ່ານປະຈຸບັນທີ່ເສຖຽນ ແລະ ມີສຽງລົບໆຕ່ຳ ໄປຫາຊິລິກອນທີ່ຈະປະມວນຜົນການຄຳນວນ AI. ມັນເຮັດຫຼາຍໆໜ້າທີ່ໃນເວລາດຽວກັນຕາມເສັ້ນທາງພະລັງງານຂອງເຊີເວີ AI:
◾ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະກົດລະບຽບແຮງດັນ ໃນໂຄງສ້າງຕົວປ່ຽນ buck, multiphase, ແລະ TLVR ທີ່ສົ່ງພະລັງງານໃຫ້ GPU, CPU, ແລະ ບ່ອນເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນເຮັດວຽກເພີ່ມ.
◾ ການປັບສະເໝືອນຄວາມຜັນແປ ເພື່ອໃຫ້ຂັ້ນຕອນ DC-DC ທີ່ປ່ຽນໄດ້ໄວໆສາມາດສົ່ງອອກໄຟຟ້າທີ່ສະຖຽນ ແລະ ສະອາດ ແທນທີ່ຈະເປັນສັນຍານທີ່ມີຄວາມເປັນເສີຍງ (noisy waveform) ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ລະບົບດິຈິຕອລທີ່ອ່ອນໄຫວເສີຍຄວາມສະຖຽນ.
◾ ການກັ້ນສັນຍານ ແລະ ການຢຸດເສີຍງ ເຊິ່ງຕົວຕ້ານຮ່ວມ (common-mode chokes) ແລະ ຕົວຕ້ານຕ່າງກັນ (differential-mode inductors) ຈະເຮັດວຽກຮ່ວມກັບຕົວເກັບປະຈຸ (capacitors) ເພື່ອກຳຈັດຄວາມຜັນແປທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງອອກຈາກຂັ້ນຕອນ AC-DC ທຳອິດ ແລະ ຄຸ້ມຄອງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງສັນຍານທີ່ມີຄວາມໄວສູງ.
ເນື່ອງຈາກຕົວຕ້ານ (inductors) ມີຢູ່ເກືອບທຸກຂັ້ນຕອນການປ່ຽນພະລັງງານຂອງເຊີເວີ AI—ຈາກຂັ້ນຕອນ AC-DC ທີ່ຢູ່ເທິງ Rack ຈົນເຖິງຂັ້ນຕອນໄຟຟ້າຫຼັກ (core rail) ຂອງໂປເຊສເຕີທີ່ຕໍ່າກວ່າ 1 V—ດັ່ງນັ້ນລັກສະນະດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມຂອງມັນຈຶ່ງມີອິດທິພົວຢ່າງຫຼາຍຕໍ່ປະສິດທິພາບ, ຄວາມສະຖຽນ, ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງລະບົບທັງໝົດ.
ເມື່ອທຽບກັບຕົວຕ້ານທີ່ໃຊ້ໃນເຊີເວີທົ່ວໄປ, ຕົວຕ້ານຂອງເຊີເວີ AI ຈະຕ້ອງເປີດເຜີຍຄວາມຕ້ອງການທີ່ເຂັ້ມງວດ ແລະ ສຳພັນກັນຢ່າງໃກ້ຊິດຫຼາຍຂຶ້ນ:
2.1 ຄວາມຕ້ານທາງ DC ຕໍ່າ (DCR) ສຳລັບການເຮັດວຽກທີ່ມີໄຟຟ້າສູງ. ການດຶງໄຟຟ້າຂອງເຄື່ອງເຮັດວຽກ AI ສະໄໝໃໝ່ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຮຸນແຮງ, ແລະ ໂຄຍຕ້ອງສາມາດສົ່ງຜ່ານໄຟຟ້ານີ້ໄດ້ດ້ວຍການສູນເສຍທີ່ເກີດຈາກຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າຕ່ຳທີ່ສຸດ. ຄ່າ DCR ສູງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນ I²R ທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍກົງ; ຖ້າຄວາມຮ້ອນນີ້ບໍ່ຖືກຈັດການຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກອາດຈະເສື່ອມສະພາບ ຫຼື ໂຄຍອາດຈະເສີຍຫາຍຢ່າງສົມບູນ, ເຊິ່ງຈະເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຄວາມສະຖຽນຂອງເສັ້ນທາງໄຟຟ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, ການສ້າງໂຄຍທີ່ມີ DCR ຕ່ຳຈຶ່ງຖືກເບິ່ງເປັນປັດໄຈການອອກແບບພື້ນຖານ ບໍ່ແມ່ນເປັນເລື່ອງທີ່ເປັນພຽງຄວາມສະດວກສະບາຍເທົ່ານັ້ນ.
2.2 ການເຮັດວຽກທີ່ຄວາມຖີ່ສູງ ພ້ອມກັບການສູນເສຍໃນສ່ວນຫົວໃຈຕ່ຳ. ອຸປະກອນຈ່າຍໄຟຟ້າສຳລັບເຄື່ອງເຊີບເວີ AI ແມ່ນມັກຈະຖືກກຳນົດໃຫ້ມີປະສິດທິພາບການປ່ຽນແປງເຂົ້າໃກ້ 99%. ເມື່ອຄວາມຖີ່ການປ່ຽນແປງເພີ່ມຂຶ້ນເພື່ອສົ່ງພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນຜ່ານພື້ນທີ່ທີ່ນ້ອຍລົງ, ການສູນເສຍໃນສ່ວນຫົວໃຈ ແລະ ສ່ວນຂອງເສັ້ນລວມຈະເພີ່ມຂຶ້ນພ້ອມກັນ ເວັ້ນເສັ້ນທາງທີ່ວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກ ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງເສັ້ນລວມຖືກອອກແບບຢ່າງເປັນພິເສດສຳລັບການເຮັດວຽກທີ່ຄວາມຖີ່ສູງ.
2.3 ການຫຼຸດລົງຂອງຂະໜາດໂດຍບໍ່ຫຼຸດຄຸນນະພາບ. ເນື້ອທີ່ໃນເຊີບເວີ AI ແມ່ນຈຳກັດຫຼາຍ, ແລະ ຕຳແໜ່ງຂອງສ່ວນປະກອບທີ່ຈັດສົ່ງພະລັງງານຕ້ອງຢູ່ໃກ້ກັບໂປເຊສເຊີໃຫ້ຫຼາຍທີ່ສຸດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນເປັນທຳມະຊາດ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ນັກອອກແບບຂອງຂດລວມ (inductor) ຫັນໄປໃຊ້ວັດຖຸທີ່ມີຄຸນສົມບັດທາງແມ່ເຫຼັກສູງ ແລະ ວິທີການຜະລິດທີ່ປະກອບເປັນຊິ້ນດຽວດ້ວຍເຕັກນິກການຂຶ້ນຮູບ (molded), ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນເນື້ອທີ່ທີ່ໃຊ້ຈັດຕັ້ງ ແລະ ຄວາມສູງ ໂດຍບໍ່ເສຍຄຸນສົມບັດໃນການຮັບປະຈຸໄຟຟ້າ—ເປັນປັດໄຈທີ່ສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການຕິດຕັ້ງແບບ surface-mount ໃນເນື້ອທີ່ຈຳກັດ.
◾ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ເຊີບເວີ AI ຖືກໃຊ້ງານຢ່າງໜັກເຖິງຂັ້ນເກືອບ 24 ຊົ່ວໂມງຕໍ່ມື້. ຂດລວມ (inductor) ໃນສະພາບແວດລ້ອມດັ່ງກ່າວຈຳເປັນຕ້ອງຮັກສາຄວາມສະຖຽນຂອງຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າໄວ້ໄດ້ເປັນເວລາດົນນານ ໃຕ້ສະພາບການທີ່ມີຄວາມຮ້ອນ ແລະ ພະລັງງານໄຟຟ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
◾ ການກັ້ນການຮີດເຄີຍ (EMI) ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ໂຄງສ້າງທີ່ມີການປ້ອງກັນທາງແມ່ເຫຼັກຈະຈຳກັດເສັ້ນແຮງແມ່ເຫຼັກໃຫ້ຢູ່ພາຍໃນອຸປະກອນເທົ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເຮັດໃຫ້ເກີດການຮີດເຄີຍທີ່ແຜ່ອອກໄປ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ລະບົບອື່ນໆທີ່ຢູ່ອ້ອມຂ້າງບັນລຸເງື່ອນໄຂດ້ານຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງແມ່ເຫຼັກ (EMC). ສິ່ງນີ້ກາຍເປັນເລື່ອງທີ່ສຳຄັນ increasingly ຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານໃນລະດັບບໍດ (board-level power density) ເພີ່ມຂຶ້ນ.
ເມື່ອຫາຄົ້ນຫາຕົວຈັກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບເຊີເວີ AI ແລະບ໋ອດຄຳນວນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ ວິສະວະກອນມັກຈະເລືອກເອົາສາມປະເພດຂອງຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດ ໄດ້ແກ່ ປະລິມານກະແສທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຕັມຕົວ (saturation current), ຄ່າຕ້ານທາງໄຟຟ້າ (DCR), ແລະ ປະລິມານກະແສທີ່ເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນ (temperature-rise current) ໂດຍມີເງື່ອນໄຂອື່ນໆທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການຮີບກັນ.
ການເຮັດວຽກຂອງ GPU ແມ່ນມີຊື່ສຽງໃນການປ່ຽນແປງກະແສຢ່າງທັນທີທັນໃດ; ອັດຕາການປ່ຽນແປງກະແສ (di/dt) ໃນເວລາທີ່ກະແສເພີ່ມຂຶ້ນອາດຈະເຖິງ 100 A/µs. ຖ້າຫາກຫົວໃຈຂອງຕົວຈັກເຕັມຕົວເຖິງຈຸດທີ່ບໍ່ສາມາດຮັບກະແສໄດ້ອີກໃນເວລາດັ່ງກ່າວ ຄ່າຄວາມເປັນຕົວຈັກຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຮຸນແຮງ ແລະ ລະບົບຄວບຄຸມຂອງຕົວປ່ຽນຈະສູນເສຍຄວາມສະຖຽນ ເຊິ່ງອາດຈະເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບທັງໝົດ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຄວາມເຫຼືອເກີນທີ່ຈະຮັບກະແສເຕັມຕົວ (headroom on saturation current) ເປັນເງື່ອນໄຂທີ່ສຳຄັນຫຼາຍໃນການເລືອກຕົວຈັກສຳລັບຂັ້ນຕົ້ນຂອງພະລັງງານໃນເຊີເວີ AI ມາກວ່າພຽງແຕ່ຄ່າກະແສທີ່ຮັບໄດ້ໃນສະຖານະການຄົງທີ່.
DCR ແມ່ນປັດໄຈຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍທອງຄຳ ແລະ ຈາກນັ້ນກໍເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບທັງໝົດຂອງຕົວປ່ຽນແປງຕ່ຳລົງ. ເນື່ອງຈາກຄວາມສຳພັນທີ່ຊັດເຈນນີ້ກັບປະສິດທິພາບ ວິສະວະກອນຈຶ່ງເລີ່ມໃຊ້ຕົວຕ້ານທີ່ຜ່ານການພັນດ້ວຍລວມແບບແຖບ (flat-wire) ຫຼາຍຂຶ້ນ ແທນທີ່ຈະໃຊ້ລວມແບບເສັ້ນກົມ (round-wire) ທຳມະດາ; ການອອກແບບແບບແຖບສາມາດຫຼຸດ DCR ໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 30% ເມື່ອທຽບກັບລວມແບບເສັ້ນກົມທີ່ມີຂະໜາດເທົ່າກັນ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສູນເສຍພະລັງງານໆຕ່ຳລົງ ແລະ ອຸປະກອນເຢັນລົງ.
ເຊີເວີ AI ແມ່ນເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບການທີ່ມີພະລັງງານສູງຕະຫຼອດ 24 ຊົ່ວໂມງທຸກວັນ ເພາະສະນັ້ນຄວາມຫຼາງດ້ານອຸນຫະພູມຈຶ່ງບໍ່ແມ່ນເລື່ອງທີ່ເລືອກໄດ້. ການເລືອກຕົວຕ້ານຄວນຮັບປະກັນວ່າປະລິມານປະຈຸບັນທີ່ເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂຶ້ນທີ່ລະບຸໄວ້ຂອງຕົວຕ້ານນັ້ນຕ້ອງສູງກວ່າປະລິມານປະຈຸບັນສູງສຸດທີ່ເຄື່ອງຈັກຈະໃຊ້ຢູ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ຕ້ອງມີຄວາມຫຼາງທີ່ເໝາະສົມເພື່ອຮັບມືກັບສະພາບແວດລ້ອມ ແລະ ການລົມທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ.
ຄວາມຖີ່ການປ່ຽນແປງ VRM ໃນເຊີບເວີ AI ໄດ້ຍ້າຍຈາກປະມານ 300 kHz ໃນການອອກແບບເກົ່າໄປເຖິງຂອບເຂດ 1–3 MHz ແລະ ສູງກວ່າ. ຜົນທີ່ເກີດຂື້ນທັນທີແມ່ນຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າທີ່ຕ້ອງການ—ແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເປັນຂະໜາດທາງຮ່າງກາຍຂອງຂົດລວມ—ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີປະລິມານໄຟຟ້າສູງ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນພະລັງງານສູງ ທີ່ເປັນລັກສະນະຂອງເຊີບເວີ AI, ຄວາມຖີ່ການປ່ຽນແປງທີ່ສູງຂື້ນຍັງເພີ່ມທັງການສູນເສຍທາງໄຟຟ້າ AC ໃນສ່ວນທີ່ຫ່ວມຫຸ້ມ ແລະ ການສູນເສຍໃນສ່ວນຫົວໃຈ, ດັ່ງນັ້ນຜົນປະໂຫຍດຈາກຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຂື້ນຈຶ່ງຕ້ອງຈັບຄູ່ກັບວັດສະດຸແມ່ເຫຼັກທີ່ຖືກອອກແບບເປັນພິເສດເພື່ອໃຫ້ມີການສູນເສຍຕ່ຳໃນຄວາມຖີ່ສູງ.
ນອກຈາກສີ່ປັດໄຈຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ ວິສະວະກອນຍັງປະເມີນໂຄງສ້າງການປ້ອງກັນແມ່ເຫຼັກ, ຂໍ້ມູນຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນໄລຍະຍາວ, ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນພະລັງງານທີ່ສາມາດບັນລຸໄດ້ພາຍໃຕ້ພື້ນທີ່ຈຳກັດເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການປະເມີນທີ່ຄົບຖ້ວນ. ໃນທາງປະຕິບັດ ຂົດລວມທີ່ເໝາະສົມຈະຂື້ນກັບການຈັບຄູ່ລັກສະນະການໃຊ້ງານທີ່ເປັນເອກະລັກ, ປະລິມານໄຟຟ້າ, ຄວາມຖີ່ການປ່ຽນແປງ, ແລະ ສະພາບອຸນຫະພູມຂອງແຕ່ລະເສັ້ນຈ່າຍພະລັງງານໃນເຊີບເວີ AI ກັບຜະລິດຕະພັນທີ່ຖືກອອກແບບມາສຳລັບການປະສົມປະສານດັ່ງກ່າວ.
ຂັ້ນຕອນຕ່າງໆ ຂອງຫຼາຍສາຍພະລັງງານຂອງເຊີເວີ AI ຕ້ອງການເທັກໂນໂລຊີການສ້າງຄອຍລ໌ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ:
◾ ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າກຳລັງສູງ ເປັນສ່ວນສຳຄັນທີ່ໃຊ້ໃນການຈັດສົ່ງພະລັງງານໃຫ້ GPU, CPU ແລະ ບ່ອນເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນເຮັງຄວາມເລັກ (accelerator-card) ໂດຍໃຫ້ຄວາມສຳຄັນກັບປະສິດທິພາບຂອງຄ່າປະຈຸລີທີ່ສູງເຖິງຈຸດເຕັມ (saturation-current), ຄວາມສາມາດໃນການຈັດສົ່ງປະຈຸລີທີ່ສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໂດຍມີການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຸນຫະພູມນ້ອຍທີ່ສຸດ, ລັກສະນະການສູນເສຍທີ່ດີໃນຄວາມຖີ່ສູງ, ແລະ ວັດຖຸທີ່ມີການສູນເສຍຕ່ຳໃນການເຮັງຄວາມເລັກເຊັ່ນ: ferrite ຫຼື ສະເລີສະເຕີ (metal alloy powder).
◾ ຊິງສຽງພະລະບົດສຽງ ປະສົມປະສານຂດລວມຂອງຂດລວມ (coil) ແລະ ຫຼັກ (core) ແບບເຕັມຮູບແບບຜ່ານຂະບວນການກົດ (compression-molding) ໂດຍໃຊ້ຝຸ່ນທີ່ມີຄຸນສົມບັດເຮັງຄວາມເລັກ (magnetic powder), ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການຮົ່ວໄຫຼຂອງສາຍເຫຼັກ (flux leakage) ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງຄ່າປະຈຸລີທີ່ສູງເຖິງຈຸດເຕັມ. ການສ້າງນີ້ມັກຈະໃຫ້ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ (power density) ທີ່ສູງຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການກັນການຮີດເຄື່ອງ (EMI suppression) ທີ່ເຂັ້ມແຂງກວ່າຄອຍລ໌ທີ່ຖືກມົດ (conventional wound inductors), ເຮັດໃຫ້ເໝາະສຳລັບຕົວປ່ຽນ DC-DC ທີ່ມີພະລັງງານສູງ ແລະ ເສັ້ນຈັດສົ່ງພະລັງງານຂອງ CPU/GPU ໂດຍເພາະວ່າພື້ນທີ່ໃນບ່ອນຈັດສົ່ງ (board space) ມີຄວາມຈຳກັດ.
◾ ຄອຍລ໌ TLVR (Trans-Inductor Voltage Regulator) ໃຊ້ໂຄງສ້າງເປີດສອງເສັ້ນທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນເພື່ອງ່າຍດາຍການອອກແບບຕົວປ່ຽນສາມເຟສຫຼາຍເຟສ ແລະ ຫຼຸດຈຳນວນສ່ວນປະກອບທີ່ໃຊ້ໃນບ໋ອດ PCB. ສຳລັບເສັ້ນໄຟຟ້າທີ່ມີຄ່າໄຟຟ້າຕ່ຳ ປະຈຸກໄຟຟ້າສູງ ແລະ ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງໄວວາ ເຊິ່ງເປັນລັກສະນະທົ່ວໄປຂອງຕົວເร่ง AI, ການອອກແບບ TLVR ສາມາດປັບປຸງການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງໄວ ແລະ ຫຼຸດຄ່າຄວາມຜັນແປວຂອງໄຟຟ້າອອກ ໃນເວລາດຽວກັນກໍຫຼຸດຄວາມຈຳເປັນໃນຄວາມຈຸຂອງຕົວເກັບພະລັງງານອອກ—ເຊິ່ງເປັນການປະຢັດຕົ້ນທຶນ ແລະ ພື້ນທີ່ໃນລະດັບລະບົບທີ່ມີຄວາມໝາຍ.
CODACA ໄດ້ສ້າງຄູ່ມືຂອງຕົວເຮືອນຂຶ້ນຕາມຄວາມຕ້ອງການທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງຢ່າງເຕັມທີ່ ໂດຍພັດທະນາວັດສະດຸຫຼັກທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງຕົວເຮືອນທີ່ເຮັດຈາກເຄື່ອງປະສົມທີ່ມີຄຸນສົມບັດດ້ານແມ່ເຫຼັກ ແລະ ວິທີການຜະລິດທີ່ເປັນຊິ້ນດຽວ ໂດຍການຂຶ້ນຮູບ ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະຈຸກໄຟຟ້າສູງ ຄວາມອັດຕາສູງ ຄວາມຖີ່ສູງ-ການສູນເສຍຕ່ຳ ແລະ ພື້ນທີ່ນ້ອຍຂອງຕົວເຮືອນ AI ແລະ ອຸປະກອນຄອມພິວເຕີທີ່ມີປັນຍາອື່ນໆ. ມີສອງຊຸດທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫຼັກການການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຖືກປ່ຽນເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ຈິງໃນເສັ້ນໄຟຟ້າສຳລັບພະລັງງານ AI.
ທໍ່ ຊຸດ CSBA ຖືກສ້າງຂຶ້ນເທິງວັດສະດຸຫຼັກທີ່ເຮັດຈາກຜົງອະລໍຍ່າງທີ່ CODACA ພັດທະນາຂຶ້ນເອງ ແລະ ມີຈຸດປະໝາຍໃນການນຳໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການພື້ນທີ່ບໍດແລະປະສິດທິພາບທີ່ຄວາມຖີ່ສູງຢູ່ໃນລະດັບທີ່ສູງທີ່ສຸດ:
ທໍ່ ຊຸດ CSBA ຫຼັກອະລໍຍ່າງທີ່ເປັນເອກະລັກ ມີການສູນເສຍຫຼັກທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ, ລັກສະນະຂອງການເຕັມເຕັມຢ່າງອ່ອນໆເພື່ອປະສິດທິພາບທີ່ຄົງທີ່ໃຕ້ໄຫຼ່ຂອງໄຟຟ້າທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ຢ່າງໄວວາ, ການສູນເສຍຕ່ຳທີ່ຄວາມຖີ່ສູງ, ເໝາະສຳລັບວິທີແກ້ໄຂດ້ານພະລັງງານທີ່ອີງໃສ່ GaN. ການປະສົມປະສານລະຫວ່າງການສູນເສຍຫຼັກທີ່ຕ່ຳ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ດີຢູ່ຄວາມຖີ່ສູງເຮັດໃຫ້ຊຸດ CSBA ເປັນທາງເລືອກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບຕົວປ່ຽນ DC-DC ແລະ ຕົວຄວບຄຸມການປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ຄວາມຖີ່ສູງທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປໃນຂັ້ນຕອນ VRM ຂອງເຊີເວີ AI ທີ່ທັນສະໄໝ, ລວມທັງການອອກແບບດ້ານພະລັງງານທີ່ອີງໃສ່ GaN.
5.2 ຊຸດ CSHN ພະລັງການແປງຮູບ ສຳລັບຕົວເรີງຄວາມໄວ AI
ທໍ່ ຊຸດ CSHN ເປັນຕົວຕ້ານພະລັງງານທີ່ຖືກຂຶ້ນຮູບເພື່ອເສັ້ນທາງທີ່ມີຄ່າຄວາມຕ້ານຕ່ຳຫຼາຍ ແລະ ຄ່າປະຈຸບັນສູງ ທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບຊິບຂອງໂປເຊີເລີ AI ຫຼາຍທີ່ສຸດ. ຊຸດ CSHN ຊ່ວງຄ່າອິນດັກແຕນສະເປີ້ນແມ່ນຈາກ 56 ຫາ 82 ນາໂອຮີ (nH), ແລະຕ່ຳທີ່ສຸດປະມານ 0.19 ມີໂອມ (mΩ) ໃນຊິ້ນສ່ວນທີ່ເປັນຕົວແທນ. ດ້ວຍຄ່າອິນດັກແຕນທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ, ຄ່າ DCR ທີ່ຕ່ຳຢ່າງຍິ່ງ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການສົ່ງຜ່ານໄຟຟ້າໄດ້ສູງໃນຮູບຮ່າງທີ່ບີບອັດແລະຂະໜາດນ້ອຍ, ຊຸດ CSHN ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການດ້ານການຫຼຸດຂະໜາດ ແລະການຕິດຕັ້ງທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງຂອງໝາກໄຟຟ້າ AI, ໃນຂະນະທີ່ຊ່ວງອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກທີ່ກວ້າງຂຶ້ນຂອງມັນກໍຊ່ວຍສະໜັບສະໜູນການເຮັດວຽກທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນອຸປະກອນຄຳນວນທີ່ມີປັນຍາ.
5.3 ການເລືອກຕົວບີ້ນທີ່ເໝາະສົມຕາມການນຳໃຊ້
ສຳລັບວິສະວະກອນທີ່ອອກແບບເສັ້ນໄຟຟ້າຂອງເຊີເວີ AI, ສິ່ງທີ່ຄວນຈື່ໄວ້ໃນການນຳໃຊ້ຈິງແມ່ນ: ການເລືອກຕົວບີ້ນຄວນເລີ່ມຈາກລັກສະນະດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມຂອງເສັ້ນໄຟຟ້ານັ້ນໆ ແທນທີ່ຈະເລີ່ມຈາກການຄົ້ນຫາທົ່ວໄປວ່າ "ຕົວບີ້ນທີ່ສາມາດສົ່ງໄຟຟ້າໄດ້ສູງ".
◾ໃນບ່ອນທີ່ມີພື້ນທີ່ຈຳກັດຫຼາຍເຊັ່ນ: ໃນຕູ້ເຄື່ອງ ຫຼື ໃນບ໋ອດ, ແຕ່ຄວາມຕ້ອງການດ້ານໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຖີ່ຍັງຄົງສູງ, ຕົວບີ້ນທີ່ສາມາດສົ່ງໄຟຟ້າໄດ້ສູງ ແລະ ມີຂະໜາດນ້ອຍເຊັ່ນ: ຊຸດ CSBA ແມ່ນຕົວເລືອກທີ່ເໝາະສົມ.
◾ສຳລັບເສັ້ນຈ່າຍທີ່ມີຄ່າໄຟຟ້າຕ່ຳຫຼາຍ, ຄ່າອິນດັກແທນຕ່ຳ, ແລະ ປະຈຸບັນໃຫຍ່ ເພື່ອຈ່າຍພະລັງງານໃຫ້ຊິບ AI ດັ່ງເຊັ່ນ: ຕົວຕ້ານທີ່ຖືກປັ໊ມຂຶ້ນ (molded chip inductor) ເຊັ່ນ: ຊຸດ CSHN ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການດັ່ງກ່າວດີກວ່າ.
◾ສຳລັບເສັ້ນຈ່າຍຫຼັກຂອງ GPU ທີ່ມີຫຼາຍເຟດ (multiphase) ແລະ ມີຄວາມໄວໃນການປ່ຽນແປງ (fast-transient), ຕົວຕ້ານທີ່ອີງໃສ່ TLVR ອາດຈະໃຫ້ຂໍ້ດີໃນລະດັບລະບົບຕໍ່ການຕອບສະຫນອງຕໍ່ການປ່ຽນແປງ (transient response) ແລະ ຈຳນວນຄອນເດັນເຊີເຕີທີ່ໃຊ້ຢູ່ທີ່ເຄື່ອງອອກ (output capacitor count) ທີ່ຕົວຕ້ານທີ່ມີຂົດລ້າງດຽວ (conventional single-winding inductor) ບໍ່ສາມາດເທີຍບ່ອນໄດ້.
ການຈ່າຍພະລັງງານໃຫ້ເຊີເວີ AI ໄດ້ເລີ່ມຫັນໄປໃຊ້ການຈ່າຍພະລັງງານທີ່ມີຄ່າໄຟຟ້າສູງຂຶ້ນ, ການປ່ຽນແປງພະລັງງານໃກ້ຈຸດໃຊ້ງານ (distributed point-of-load conversion), ແລະ ຄວາມຖີ່ການປ່ຽນແປງທີ່ເຖິງຫຼາຍເມີກາເຮີດ (multi-megahertz switching frequencies) — ທັງໝົດນີ້ເກີດຂຶ້ນໃນສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ມີການນຳໃຊ້ຢ່າງສູງ. ການປະສົມປະສານກັນນີ້ເຮັດໃຫ້ຕົວຕ້ານທີ່ໃຊ້ໃນການຈ່າຍພະລັງງານຕ້ອງມີຄຸນສົມບັດທີ່ສຳຄັນຫຼາຍດ້ານຮ່ວມກັນ: ຄ່າ DCR ຕ່ຳ, ຄ່າປະຈຸບັນທີ່ເຕັມທີ່ (saturation current) ສູງ, ການສູນເສຍທີ່ຄວາມຖີ່ສູງຕ່ຳ, ຂະໜາດນ້ອຍ, ມີການປ້ອງກັນ EMI ຢ່າງເຂັ້ມແຂງ, ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນໄລຍະຍາວ.
ການເລືອກຄອບຄົວຂອງຕົວຕ້ານທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ຮຸ່ນທີ່ເໝາະສົມພາຍໃນຄອບຄົວດັ່ງກ່າວ ສຳລັບແຕ່ລະເສັ້ນຈັດສົ່ງພະລັງງານ ບໍ່ໄດ້ເປັນການμຕັດສິນໃຈທີ່ເຮັດຢ່າງງ່າຍດາຍໃນບັນຊີວັດຖຸ (BOM) ອີກຕໍ່ໄປ ແຕ່ເປັນເຄື່ອງມືທີ່ສຳຄັນໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງການປ່ຽນແປງພະລັງງານໃນເຊີເວີ AI ແລະ ຄວາມສະຖຽນຂອງລະບົບທັງໝົດ. ລາຍການຜະລິດຕະພັນທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຈຸດປະສົງເປີດເຜີຍໃຫ້ເຫັນວ່າຜູ້ສະໜອງອຸປະກອນທາງໄຟຟ້າ (magnetics) ກຳລັງຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງໃດ ເມື່ອການຄຳນວນ AI ຍັງຄົງເຕີບໂຕຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ: ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ຊຸດ CSBA ແລະ CSHN ຂອງ CODACA—ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີຕົວຕ້ານທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ, ມີຮູບແບບທີ່ຖືກຫຼີ້ນ (molded), ແລະ TLVR ທີ່ພວກມັນເປັນຕົວແທນ.
ສຳລັບຂໍ້ມູນເທັກນິກລາຍລະອຽດ, ຮູບຮ່າງຂອງມິຕິ, ແລະ ການຂໍຕົວຢ່າງ, ກະລຸນາເຂົ້າເບິ່ງ ເວັບໄຊທ໌ທາງການຂອງ CODACA ：https://www.codaca.com.cn/.