Wraz z szybkim rozwojem technologii sztucznej inteligencji (AI), liczba rdzeni procesorów rośnie, a zapotrzebowanie na przetwarzanie danych rośnie wykładniczo. DDR5 stał się standardem pamięci nowej generacji, mającym na celu zaspokojenie pilnych potrzeb centrów danych, komputerów o wysokiej wydajności i komputerów klasy high-end w zakresie wyższych prędkości i pojemności. Transformacja i rozwój technologii pamięci masowej nowej generacji wymusiły również wyższe wymagania dotyczące rozmiaru produktu i parametrów elektrycznych cewek indukcyjnych.

1- Zapotrzebowanie DDR5 na cewki indukcyjne
DDR5 to skrót od technologii pamięci o podwójnej szybkości transmisji danych piątej generacji. Jest to szybki typ pamięci o swobodnym dostępie (Random Access Memory) używany w systemach komputerowych do przechowywania danych. W porównaniu z pamięcią DDR4, DDR5 ma prawie 2,5-krotnie większą przepustowość i szybkość transferu, co pozwala jej przetwarzać więcej danych i poprawiać wydajność systemu. Maksymalna pojemność DDR5 może osiągnąć, a nawet przekroczyć 128 GB na sekundę, co czyni ją odpowiednią do zastosowań wymagających dużej pojemności pamięci, takich jak sztuczna inteligencja i centra danych. Ponadto DDR5 wymaga sprawności konwersji energii powyżej 92% przy 50% szczytowym obciążeniu prądowym, co jest wartością wyższą niż 90% sprawność konwersji DDR4. Ogólnie rzecz biorąc, DDR5 charakteryzuje się szybszym transferem danych, niższym zużyciem energii, wyższymi wymaganiami dotyczącymi sprawności konwersji i większą pojemnością pamięci.
W przeciwieństwie do pamięci DDR4, w której główny układ zarządzania energią znajduje się na płycie głównej, moduły pamięci DDR5 integrują układ zarządzania energią. To właśnie ta zmiana architektury zmienia rolę i wymagania wydajnościowe cewki indukcyjnej. Główne wymagania dotyczące cewek indukcyjnych są następujące:
◾ Wyższa częstotliwość pracy: układy PMIC DDR5 wykorzystują architekturę zasilacza impulsowego, która przełącza z wyższymi częstotliwościami (powyżej 1 MHz), co zapewnia wyższą wydajność konwersji i szybszą odpowiedź przejściową. Cewki indukcyjne muszą charakteryzować się wysoką częstotliwością, aby utrzymać stabilne właściwości magnetyczne w zastosowaniach wysokoczęstotliwościowych, tj. niskie straty rdzenia.
◾ Wyższa sprawność konwersji i niższe straty: DDR5 charakteryzuje się sprawnością konwersji mocy przekraczającą 92%, co wymaga zastosowania cewek o niższej rezystancji prądu stałego i niższych stratach rdzenia. Przy przełączaniu wysokoczęstotliwościowym straty histerezy i prądów wirowych w rdzeniu muszą być zminimalizowane.
◾ Wyższy prąd nasycenia: Cząsteczki pamięci DDR5 pracują przy niższym napięciu, ale przetwarzają więcej danych i z większą prędkością, co skutkuje wysokimi i zmiennymi chwilowymi prądami szczytowymi. Doskonałe parametry prądu nasycenia pozwalają cewkom indukcyjnym radzić sobie z chwilowymi wysokimi prądami szczytowymi bez ich awarii.
◾ Mniejszy rozmiar, wyższa gęstość mocy: Moduły pamięci DDR5 PMIC i otaczające je elementy pasywne są bezpośrednio zintegrowane z modułami pamięci, a przestrzeń na płytce PCB jest niezwykle ograniczona. Każdy moduł pamięci jest zasilany wielofazowo, co wymaga wielu cewek indukcyjnych, co sprzyja miniaturyzacji, zmniejszaniu grubości i zwiększaniu gęstości mocy.
2- Zalecane są cewki indukcyjne o małych rozmiarach, formowane
Aby sprostać potrzebom klientów końcowych w zakresie cewek DDR5, Codaca firma wprowadziła na rynek serię małych, wysokowydajnych i niskostratnych cewek indukcyjnych, dzięki niezależnym badaniom, rozwojowi i innowacjom technologicznym. Wśród nich znajdują się formowane cewki indukcyjne serii KSTB i CSTB, zaprojektowane specjalnie z myślą o spełnieniu rygorystycznych wymagań DDR5. Cewki te są zoptymalizowane pod kątem wysokiej wydajności prądowej, niskich strat, wysokiej niezawodności i kompaktowej konstrukcji, co czyni je idealnymi do nowoczesnych modułów pamięci DDR5.
2.1 Formowana cewka indukcyjna serii KSTB
Formowane cewki indukcyjne KSTB występują obecnie w trzech seriach: KSTB201610, KSTB252012 i KSTB322512. Spośród nich cewki serii KSTB201610 mają wymiary zaledwie 2,0 mm x 1,6 mm x 1,0 mm. Cewki serii KSTB są formowane z uzwojeniem z drutu płaskiego i rdzeniem z proszku magnetycznego, który charakteryzuje się niskimi stratami, wysoką sprawnością i szeroką częstotliwością aplikacji. Zakres wartości indukcyjności wynosi 0,10–4,70 μH, prąd nasycenia 2,30–12,00 A, a zakres rezystancji dla prądu stałego 4,0–115 mΩ.

Tabela 1: Główne specyfikacje i wymiary cewek indukcyjnych serii KSTB

2.2 Formowanie dławików mocy serii CSTB
Dławiki mocy serii CSTB są obecnie dostępne w 10 seriach, o minimalnych wymiarach 1,6 mm x 0,8 mm x 0,8 mm. Ta seria cewek indukcyjnych jest wykonana z niskostratnego proszku stopowego, który charakteryzuje się doskonałymi parametrami, takimi jak niskie straty, wysoka sprawność i szeroki zakres częstotliwości aplikacji. Cienka i lekka konstrukcja oszczędza miejsce i nadaje się do montażu w miejscach o dużej gęstości. Zakres wartości indukcyjności wynosi 0,11–10,0 μH, prąd nasycenia 1,0–14,0 A, a minimalna rezystancja wynosi 7,0 mΩ.
Tabela 2: Główne specyfikacje i wymiary cewek indukcyjnych serii CSTB

3- Cechy produktu
The KSTB i Seria CSTB małych formowanych cewek indukcyjnych produkty firmy Codaca zostały kompleksowo zoptymalizowane pod względem konstrukcji, materiałów i procesów, aby spełnić wysokie wymagania dotyczące rozmiaru cewek indukcyjnych i parametrów elektrycznych w projektach o dużej gęstości mocy, takich jak DDR5. Ich główne cechy to:
3.1 Formowana konstrukcja, wyjątkowo niski poziom hałasu
Formowana konstrukcja skutecznie tłumi hałas drgań spowodowany szczeliną między rdzeniem a cewką lub magnetostrykcją tradycyjnego induktora, zapewniając wyjątkowo niski poziom hałasu. Jest to kluczowe dla poprawy komfortu użytkowania serwerów, urządzeń pamięci masowej i elektroniki użytkowej, które wymagają cichego środowiska pracy.
3.2 Wysoka wydajność, niskie straty, doskonałe parametry przy wysokich częstotliwościach
Cewki indukcyjne charakteryzują się płaskimi uzwojeniami i niskostratną technologią proszku magnetycznego, charakteryzującą się bardzo niską rezystancją prądu stałego (DCR) i stratami rdzenia. Jednocześnie cewka charakteryzuje się wysoką częstotliwością i utrzymuje wysoką sprawność w szerokim zakresie częstotliwości, co czyni ją szczególnie przydatną do zastosowań w zasilaczach impulsowych o wysokiej częstotliwości, znacząco redukując całkowite zużycie energii i wzrost temperatury systemu.
3.3 Cienki i kompaktowy, oszczędzający miejsce
Kształt formowanej cewki indukcyjnej jest cienki i lekki, a minimalny rozmiar cewek serii KSTB wynosi 2,0 x 1,6 x 1,0 mm, a cewek serii CSTB 1,6 x 0,8 x 0,8 mm. Dzięki temu pamięć DDR5 można montować z dużą gęstością w kompaktowej przestrzeni, co zapewnia elastyczność w przypadku złożonych projektów obwodów.
3.4 Konstrukcja ekranowana magnetycznie, wysoka odporność na zakłócenia elektromagnetyczne
Konstrukcja z ekranem magnetycznym została zaprojektowana z myślą o wysokiej odporności na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI). Pomaga produktom z łatwością przejść testy EMC i poprawia stabilność działania całego systemu.
3.5 Dostosowanie do trudnych warunków, stabilne i niezawodne produkty
Zakres temperatur pracy: -40 / -55°C ~ +125°C, urządzenie może pracować w różnych trudnych warunkach, gwarantując stabilną wydajność elektryczną nawet w szerokim zakresie temperatur.
4- Pola zastosowań
Dzięki cienkiej i lekkiej konstrukcji oraz doskonałym parametrom elektrycznym, CSTB i Seria KSTB małych formowanych cewek indukcyjnych mocy pomagają osiągnąć wysoką efektywność energetyczną w procesie konwersji energii, dzięki czemu idealnie nadają się dla inżynierów, którzy chcą zrównoważyć wydajność, przestrzeń i koszty w systemach komputerowych nowej generacji. Ich główne zastosowania to:
◾ DDR5, dyski SSD
◾ Procesory CPU/GPU
◾ Obwody tłumienia i filtrowania szumów
◾ Systemy komunikacji sieciowej i przechowywania danych
5 - Sytuacja produkcyjna
Produkt jest produkowany masowo, a czas realizacji zamówienia wynosi 4-6 tygodni.
Produkty spełniają normy RoHS, REACH, są wolne od halogenów i inne wymogi ochrony środowiska.
Aby uzyskać szczegółowe informacje o produktach, odwiedź oficjalną stronę internetową firmy Codaca lub skontaktuj się z działem sprzedaży Codaca.