EN
Хурдан холбоосууд
Искусственный оюун ухааны ажиллалтын хурдан өсөлт нь серверын цахилгаан хангамжийн системүүдийн төхөөрөмжлөлд үндэсний өөрчлөлт оруулж, шинэ шаардлагууд тавьж байна. График процессорууд (GPU), төв процессорууд (CPU) болон онцгой искуусныйн хурдасгагчид (xPU) нь ганц корпус дотор илүү олон транзисторыг багтааж байхад, түүнд хүртүүлэх цахилгаан хүч үүрдийн зоосонд зуун, түүн илүү ватт хүртэл өсөж байна. Түүнд хүртүүлэх хүчний зохих хувиргагчид (VRM) болон ачааллын цэгт хувиргагчид (PoL) нь серверын түүхэнд хамгийн өндөр гүйдэл нягт ба хурдан шилжилтийн хариу үйлдэл хангах чигт дүрснүүр хүртүүлж байна.
Эдгээр хүчдлийн түвшний нүүр дээр бүхний үүрэг гүйцэтгэдэг хүчдлийн индуктор гэж нэрлэгддэг, гадаад талд хялбар шиг санагдах, гэвч үнэндээ төвдөө чухал деталь бөөр. Индуктор нь зүйн хүчдлийн серверийн архитектурт хамгийн чухал хувь нэмэр үзүүлдэг компонент бөөр, гэтэл муу сонгогдсон тохиолдолд түүнээс хамгийн чухал саад болой. Энэ статья нь AI серверийн хүчдлийн хүртүүлэлт яаж хөгжин буйг, түүн дээр индукторуудаас ямар шаардлагууд тавигдаж буйг, инженерүүд индукторуудыг сонгохдоо хамгийн анхааралтай үзүүрлүүдийг (параметрүүдийг) яаж үнэлдэггүйг, мөн CODACA-ийн CSBA ба CSHN цуглуулмүүд зэрэг зориуд хиймэл ухааны серверийн хүчдлийн хүртүүлэлтийн шаардлагуудыг хэрхэн хангаж буйг авч үзмүүд.
Уламжлалт серверийн хүчдлийн хүртүүлэлт нь дөрвөн зэрэгт хөгжин буй чиглэлд суурилж буй архитектурт оршин бүүрдүүлт:
◾Өндөр хүчдлийн тогтмол гүйдэл дистрибуци. Олон дараагийн үеийн AI серверийн рамкас нь 12 В-ийн уламжлалт дистрибуцийн оронд 48 В-ийн тогтмол гүйдэл шинэ бусбарыг ашиглаж буй, ийнхүү хүчдлийг самбар түвшинд бууруулахын өмнө бэкплейн дээр I²R алдагдалыг бүүрдүүлт.
◾Тархисан хүчдлийн хүртүүлэлт. Нэг төвлөсөн хувиртагч биш, харин олон тооны PoL үе шатууд архитектурт нь бүх процесорын ойролцоо хүчдлийг зохицуулж, тус бүрд өөрийн индукторын банк байдаг.
◾Дижитал удирдлага. Хурдан хариу үйлдэлт дижитал PWM удирдлагын системүүд хувиртагчдын GPU-н ачаалалд үүсгэдэг хүчтэр хөдөлгөөнд хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгож.
◾Ухаалаг хүчдлийн удирдлага. Телеметрийн үндэслэлд суурилж, хүчдлийн үе шатууд ачаалалын бодит нөхцөлд үндэслэн фазын тоо ба дамжуулалтын үйлдлийг динамик байдлаар тохируулж.
Бүх бүтцевийн өөрчлөлт индукторуудад шинэ үзүүлэлтүүд тавьж, индукторын сонголт AI серверийн хүчдлийн дамжуулалтад анхдагч дизайн шийдвэр болж, хойшлодог шийдвэр биш.
Хүчдлийн индукторууд чипийн хүчдлийн гүйдэл хүргэх цахилгаан гүйдлийн хэлхээний урд төгсгөлд байрладаг, AI бодлогуудыг гүйцэтгэдэг цахилгаан схемд тогтвортой, бага хүчдлийн хөдөлгөөнт гүйдлийг хүргэж. Түүнд AI серверийн хүчдлийн дамжуулалтд нь олон үүрэг нэг зэрэг гүйцэтгэдэг:
◾ Эрчим хүчний хадгалалт болон хүчдлийн зохицуулалт gPU, CPU ба хурдасгагч картуудад хүчдлийг хүргэдэг бак, олон фазын ба TLVR хувиртагч топологийн дотор.
◾ Долгион тайванжруулах хурдан шилжих DC-DC бүлэгтүүд чист, тогтвортой гаралт гүйдэл үүсгэх бөгсөн дүрс үүсгэхгүйн тулд, мөн мөчлөгт хүчтүүдийн логикыг тогтвортой биш болгох болойн дүрс.
◾ Сигналын шүүлэх ба хөрвүүлэх , хүнд нөхцөлд орших индуктив хүчдүүд ба ялгаатай нөхцөлд орших индуктив хүчдүүд конденсаторуудтай хамтран ажилладаг, хүнд нөхцөлд орших AC-DC бүлэгтүүдэд өндөр давтамжит долгионуудыг арилгаж, хурдан сигналын бүтэн бүүлд бүрхүүл үүсгэдэг.
Индуктив хүчдүүд нь AI серверийн бүх цахилгаан хувиргалтын бүлэгтүүдэд — серверийн хавтгай дээрх AC-DC урд төгсгөлөөс доорх 1 В-ын процессорын цөм рэйл хүртэл — оршдог тул түүний цахилгаан ба дулааны шинж чанарууд нь системийн нийт үр ашиг, тогтвортой бүүлд ба надёжност наад захын нөлөө үзүүлдэг.
Хуучин серверүүдэд ашиглагддаг индуктив хүчдүүдтэй харьцуулж, AI серверийн индуктив хүчдүүд нь илүү хатуу ба холбоотой шаардлагуудыг хангах ёстой:
2.1 Өндөр гүйдлийн ажиллах нөхцөлд бага тогтмол гүйдлийн бүрхүүл (DCR). Орчин үеийн ИИ хурдасгагчдын гүйдэл хүчтэрхүү хөөх нь хүчтэрхү өсжүү, индукторууд түүнийг бага ом-ын алдагдалд хүргэх ёстой. Өндөр ДЦР шууд I²R дулааны үүсэлд нөлөөлөө, хэрэв түүнийг үр дүнтэй удирдаж чадахгүй бол соронзон материал муудаж эсвэл индуктор бүрдүүн унаж, хүчний шинэлгүүн тогтвортой байдалд аюул ирүү.
2.2 Бага зүрхний алдагдалд өндөр давтамжт операци. ИИ серверийн хүчний хангамжийн системүүд нь ихэнхдээ 99% хувиртамжт үзүүлэлттэй тодорхойлогдож буй. Хүчний хангамжийн системүүд нь бага газар хүртэл илүү хүч дамжуулахын тулд переключениян давтамж өсжүү, түүн дагуу зүрхний ба ороолтын алдагдал өсжүү, хэрэв соронзон материал ба ороолтын геометрийг өндөр давтамжт операцид тусгайлан сонгож чадахгүй бол.
2.3 Ажиллах чадварыг хоосонд орхиж, жижигрүүлэх. ИИ-сервертүүдийн доторх хавтгай нь хязгаарлагдмуйн бөөрсөг, түүнд хүчний хэсгүүд нь паразит индуктивность-ыг хамгийн бага байлгахын тулд процесор-той хамгийн ойрхон байх ёстой. Түүнээс индукторын дизайнераас өндөр нягтсай магнит материал, ажилд оруулж болох нь ганц хэсгийн бүтээл, хавтгай нь багасаж, өндөр нь багасаж, гэвч гүйдэлт хүчийг хадгалж үлдэх шаардлагатай — үүнээс өндөр нягтсай гадаргуу-д бекетлэн суурьлуулах нь чухал.
◾ Урт хугацааны өндөр найдвартай байдал. ИИ-сервертүүд нь үүрдүүдийн турш үлдмүйн өндөр ачаалалд ажилладаг. Түүнд индукторууд нь урт хугацааны ажиллах хугацаанд, тасралтгүй дулааны ба цахилгааны даралт доор электрик үзүүлэлтүүдийн тогтвортой байдлыг хадгалж үлдэх ёстой.
◾ Хүчтэр ЭМИ-д түрүүлэлт. Магнит хамгаалалттай бүтэц нь урсгалыг хувийн компонент дотроо хязгаарлаж, цацрагийн саадыг багасгаж, түүнээс ойрхон бүх систем нь цахилгаан-магнит нийцүүр шаардлагатай хангаж үлдэхийг хөнгөвчилж — хавтгай дээрх цахилгаан хүчний нягтсай өсөж буй үед илүү чухал зүйл.
ИИ-сервер ба өндөр үйлдэх чадварын бүтэцтүүр дөрвөлжин хүрээсүүдийн сонголтын үед инженерүүд ихэвчлэн гурван гол цахилгаан параметрт—дүүрэлтийн гүйдэл, ДЦБ (DCR), температурын өсөлтийн гүйдэл—тулгуурлан шүүлт хийдэг; түүнд итгэлтүүр ба нүүрлүүр үзүүлэлтүүдийн өргөн хүрээ дэмжимүүр болой.
GPU-н ачаалал нь гагнуу ачаалалын шүүрдүүр өөрчлөлтүүдтүүр номхон мөртөлдүүр; ачаалалын өөрчлөлт үед гүйдлийн өсөлтийн хурд (di/dt) 100 А/мкс хэмжээнд хүрдэг. Хэрэв дөрвөлжин хүрээсүүдийн зүрх нь тааруу шүүрдүүр өөрчлөлт үед дүүрэлтдүүр орбос, индукцлүүр бүрхүүл нь хурдан унаж, хувиргагчийн хяналтын гүйдэл алдаж, системийн тогтвортой байдалд аюул ирдэг. Түүнээс шалтгаалан дүүрэлтийн гүйдлийн хоосон зай—зөвхөн тогтвортой гүйдлийн үнэлгээ биш—ИИ-серверийн цахилгаан хүчний төвөнгүүдийн сонголтын чухал үзүүлэлт болой.
DCR нь зөвхөн хүрдний алдагдалд, мөн бүхлээр нь хувиртагчийн үр дүнд нөлөөлөх гол хүчин зүйл юм. Түүнээс шалтгаалан инженерүүд сүүлийн үед тунгуйн дугуй утасны орлуулан талзүүн утасны ороолттой индукторуудыг илүү дурлаж байна; талзүүн утасны дизайн нь ижил хэмжээтэй дугуй утасны аналогт харьцуулж DCR-ийг 30%-иас илүү бууруулж, шууд хүчдлийн алдагдалд бууралт, халдварын бууралт үүсгэдэг.
AI серверүүд ихэвчлэн 24/7 өндөр ачаалалд ажилладаг тул дулааны хязгаар нь сонгомуйн зүйл биш юм. Сонголт нь индукторын тодорхойлогдсон температурын өсөлтөн хүчдлийн утга нь төхөөрөмжийн хамгийн их тасралтгүй ажиллах хүчдлийн утгатай харьцуулж хангалттай хязгаар үлдээх ёстой, хамгийн муу агаарын нөхцөл, агаарын урсгалын нөхцөлд хангалттай загварын хязгаар үлдээх ёстой.
ИИ-серверүүдийн VRM-ийн солих давтамж нь өмнөх загваруудад ойролцуй 300 кГц байснаас 1–3 МГц хүртэл ба түүн дээш хүрчээ. Шууд үр дүн нь шаардлагатай индуктив хэмжигдэхүүн — а следовательно, индукторын физик хэмжээ — хүчтэй буурчээ. Гэтэл ИИ-серверүүдийн их гүйдэл, өндөр чадал нягт бүсдэд өндөр солих давтамж нь бүрхүүлийн AC алдагдал ба цөмийн алдагдал хоёрыг нэмэгдүүлдээ, тийнхүү өндөр давтамжийн давуу тал нь өндөр давтамжид алдагдал бага бүтээдгийн тулд тусгайлан хиймэлдүүлсэн соронзлог материалтай хослуулах ёстой.
Эднәй дөрвөн гол параметрт нэмж, инженерүүд магнетик хамгаалалтын бүтц, урт хугацааны найдвартай бүтээдгийн өгөгдөл ба хязгаарлагдмүүл хавтгай доторх хүртэмүүл чадал нягтийг нь дүн шинжилж, бүтэн үнэлэлт үүсгэдээ. Түүхийд, зөв индуктор нь ИИ-серверүүдийн хүчдлийн шинэсний тодорхой ачааллын профиль, гүйдлийн хэмжээ, солих давтамж ба дулааны орчинд тохирч, түүнд тусгайлан хиймэлдүүлсэн бүтээдгийн хоорондын хармони харгалзана.
ИИ-серверын хүчдэлийн галавын өөр өөр үе шатууд нь өөр өөр индукторын бүтэц технологиудыг шаардаж буй:
◾ Өндөр гүйдэлтэй цахилгаан индукторууд gPU, CPU болон хурдасгагч картын хүчдэл дамжуулалтын үндсэн хэрэгсэл бөлгөөнүүд юм; түүнд хүчтэй сааралдах гүйдэл үзүүрлэл, үргэлжилсэн өндөр гүйдэл хүлээж чадах чадвар (бага температур өсөлттэй), өндөр давтамжтайд алдагдалд сайн үзүүрлэл, феррит эсвэл металл холимог нунтагтой бага алдагдалт магнит материалууд зайлшгүй шаардлагатай.
◾ Хэвлэх хүчний чихэр магнит нунтаг ашиглан цуглуулан шахаж бүтээх аргаар ороомог болон цөмийг бүтэн нэгтгэн, урсгалын алдагдалыг багасгаж, сааралдах гүйдэл үзүүрлэлийг сайжруулж буй. Энэ бүтэц нь ихтүүн хүчдэлт DC-DC хувиргагчид болон CPU/GPU-н хүчдэлийн шинэсүүдийн тулд хавтгай хавтан дээрх зай хязгаарлагдмуйн тулд хэвийн ороомогт индукторуудаас илүү өндөр хүчдэл нягт, хүчтэр ЭМИ дарангуйлал үзүүрлэл өгөж буй.
◾ TLVR (Дамжуулан индукторын хүчдэл зохицуур) индукторууд олон үе шаттай хөргөгчлөгийн загварыг хялбаршуулах, PCB-ийн бүрэлдэхүүний тоог бууруулахын тулд хос эргэлттэй бүтцийг ашиглах. AI-ийн хурдацлагчийн онцлог нь бага даралт, өндөр урсгал, хурдан шилжих шугамаар TLVR загвар нь шилжих хариуг сайжруулж, гарцны урсгалыг бууруулж, шаардлагатай гарцны хүчин чадлыг бууруулж чаддаг. систем хэмжээний зардал, орон зай хэмнэх ач холбог
CODACA нь өөрийн индукторын портфелийг дээр дурдсан шаардлагуудын дагуу бүтээж, магнитын элсэлтийн нунтаг цөмийн материалуудыг болон тоосгоны нэг хэсэгт үйлдвэрлэлийн үйл явцыг хөгжүүлж, AI сервер болон холбогдох ухаалаг тооцоочлолын тоног төхөөрөм Хоёр цуврал нь эдгээр загварын зарчмуудыг хиймэл оюун ухааны эрчим хүчний сүлжээний бодит бүрэлдэхүүн хэсэгт хэрхэн орчуулдаг талаар илтгэлд оруулж байна.
The CSBA цуврал cODACA-ийн өөрсдийн хөгжүүлсэн хавцалт нүүрсөдийн сорбомт зүрхний материал дээр бүтээдгүй, хавтгай талбай ба өндөр давтамжийн үр дүнтэй бүтээлд хүртэмүүр шаардлагатай газруудад зориулагдаж буй:
The CSBA цуврал Өөрсдийн хөгжүүлсэн хавцалт нүүрсөдийн зүрхнүүд — тун бага зүрхний алдагдал, Даралтын үед тогтвортой ажиллахын тулд хөөрхөн сааралдах гүйдэлт шинж чанар, Өндөр давтамжид бага алдагдал, GaN-суурьт хүчдлийн шийдлүүдэд тохиромуй. Бага зүрхний алдагдал ба хүчтэй өндөр давтамжийн ажиллах чадварын хослол CSBA цувралыг DC-DC хувиргагчид ба шилжих зохицууртайд, мөн урьдчилан умнагш хөгжүүлсэн AI серверийн VRM стадийн тодорхой өндөр давтамжид ажилладаг, GaN-суурьт хүчдлийн дизайнүүдэд хэрэглэхүйд практик тохиромуй.
5.2 CSHN цуврал Формлах чадварын шинжилгээ aI хурдасгагчдад
The CSHN цуврал aI процессорын даймс дотроо орших тун бага хүчдлийн, өндөр гүйдэлт шугамд зориулагдсан форматын хүчдлийн хүрд. CSHN цуврал Индукційн хүрээ 56-аас 82 нГн хүртэл, төлөөлөх хэсгүүд дээр 0.19 мОм-оос бага. Түүний хэт бага индукц, хэт бага DCR ба бүтэн хиймэл хүрээнд өндөр гүйдэл зөөх чадвар нь CSHN цувралыг ИИ чипийн цахилгаан модулийн жижигхэн хэмжээ ба өндөр нягт суурьлалтын шаардлагад зориулж, үргэлжлүүр дулаан ачааллыг дэмжих үргэлжлүүр ажиллах температур хүрээ нь оюун ухааны тооцооны техник хангамжид тодорхой шаардлагад нийцүүр.
5.3 Индукторын сонголтыг хэрэглээд нийцүүр
ИИ серверийн цахилгаан шугамыг төсөөлж буй инженерүүддээс практик зөвлөмж нь индукторын сонголт нь ерөнхий "өндөр гүйдэлт индуктор" хайх замаар бус, тодорхой шугамын цахилгаан ба дулааны профилийн үүднээс эхлэх ёстой.
◾Хоолой юм уу самбар дээр зай хатуу хязгаарлагдаж, гэтэл гүйдэл ба давтамжын шаардлагууд үлдмүүр үлдмүүр бөхийн хүчтүүр, өндөр гүйдэлт цуврал хүрээ нь CSBA цуврал хүчтүүр сонголтын хүчтүүр.
◾Искусственный оюмны чипүүдэд шууд хоолойлж, ультра-бага хүчдэл, бага индуктивитет, том гүйдэлт хоолойн шаардлагыг хангахад, хэмжээг ба ДКБ-г хамгийн бага түвшинд держих нь чухал. Түүнд тохиромжтой индуктор нь CSHN цуврал хаягдсан чип индуктор.
◾Олон фазын, хурдан шилжилттүү GPU-н цөм хоолойн хувьд TLVR-суурьт индуктор шилжилттүү хариулт ба гаралтын конденсаторын тооны хувьд систем түвшний давуу талуудыг санал болгож, хуучин нэг ормотт индукторын хүртүүр хязгаарыг давж чадна.
Искусственный оюмны серверын хүчдэл дамжуулалт нь илүү өндөр хүчдэл дамжуулалт, тархаж буй ачааллын цэгт хувиргалт, олон мегагерц дамжуулалтын давтамж рүү тодорхой шилжин, бүх цагт өндөр ачаалалд ажиллах нөхцөлд бүх цагт ажиллаж буй нь индукторуудад зэрэгцээ ДКБ-г бага, хүчдэлд түрүүлж бүтэх гүйдлийг өндөр, өндөр давтамжтүү алдагдалгүй, бага хэмжээтүү, хүчтүү ЭМИ хамгаалалт, урт хугацааны найдвартай байхыг шаардаж буй.
АИ серверын хүчдэлийн шинжилгээний үр ашигт бөхийлт ба системийн нийт тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд хүчдэлийн шинжилгээний хүрээд бүх төрлийн индукторын овог, мөн түүнд хамаарах загварыг сонгох нь одоо бүхэлд нь БОМ-ын шийдвэрлэлт биш, харин чухал шийдвэрлэлт юм. CODACA-гийн CSBA ба CSHN цувралт зориулан бүтээсэн бүтээлүүд — мөн түүнд хамаарах өндөр гүйдэлт, хаягдмал ба TLVR индукторын технологи — АИ бодлогын масштаблалт үргэлжлүүрд АИ бодлогын масштаблалт үргэлжлүүрд магнетик нийлүүлэгчдийн шаардлагад хариу үзүүлж буй хүрээд бүх төрлийн индукторын овог, мөн түүнд хамаарах загварыг сонгох нь одоо бүхэлд нь БОМ-ын шийдвэрлэлт биш, харин чухал шийдвэрлэлт юм.
Дэлгэрэнгүй электрик техникийн үзүүлэлтүүд, хэмжээний зураглалууд ба дурдаж бүтээлүүдийн хүсэлтүүдийн тулд зочин бүүрд CODACA-гийн албан ёсны вебсайт ：https://www.codaca.com.cn/.