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Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de IA, o número de núcleos de CPU está aumentando e a demanda por processamento de dados está crescendo exponencialmente. O DDR5 surgiu como um padrão de memória de próxima geração, visando atender às necessidades urgentes de data centers, computação de alto desempenho e computadores de ponta por velocidades e capacidades maiores. A transformação e o desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de próxima geração também impuseram requisitos mais rigorosos para o tamanho do produto e o desempenho elétrico dos indutores.
1- Demanda de indutores para DDR5
DDR5 é a abreviação de "Double Data Rate" (Taxa de Dados Dupla), a quinta geração da tecnologia de memória. Trata-se de um tipo de memória de acesso aleatório de alta velocidade utilizada em sistemas de computador para armazenamento de dados. Comparada à memória DDR4, a DDR5 possui largura de banda e velocidade de transferência quase 2,5 vezes maiores, o que permite processar mais dados e melhorar o desempenho do sistema. A capacidade máxima da DDR5 pode atingir ou até mesmo ultrapassar 128 GB por segundo, tornando-a adequada para cenários que exigem grande quantidade de memória, como inteligência artificial e data centers. Além disso, a DDR5 requer uma eficiência de conversão de energia superior a 92% com uma carga de corrente de pico de 50%, valor superior aos 90% de eficiência de conversão da DDR4. Em resumo, a DDR5 oferece velocidades de transferência de dados mais rápidas, menor consumo de energia, requisitos de conversão mais rigorosos e maior capacidade de memória.
Ao contrário da DDR4, que coloca o chip principal de gerenciamento de energia na placa-mãe, os módulos de memória DDR5 integram o circuito integrado de gerenciamento de energia. É essa mudança arquitetônica que altera o papel e os requisitos de desempenho do indutor. Os principais requisitos para os indutores são os seguintes:
◾ Frequência operacional mais alta: Os PMICs DDR5 utilizam uma arquitetura de fonte de alimentação chaveada que opera em frequências mais altas (acima de 1 MHz) para maior eficiência de conversão e resposta transiente mais rápida. Os indutores precisam ter características de alta frequência para manter características magnéticas estáveis em aplicações de alta frequência, ou seja, baixa perda no núcleo.
◾ Maior eficiência de conversão e menores perdas: A DDR5 possui uma eficiência de conversão de energia superior a 92%, exigindo indutores com menor resistência CC e menores perdas no núcleo. Em comutação de alta frequência, as perdas por histerese e correntes parasitas no núcleo devem ser minimizadas.
◾ Corrente de saturação mais alta: Os chips de memória DDR5 operam com tensões mais baixas, mas processam mais dados e em velocidades mais altas, resultando em correntes de pico instantâneas altas e variáveis. As excelentes características de corrente de saturação permitem que os indutores suportem altas correntes de pico instantâneas sem falhar.
◾ Tamanho reduzido, maior densidade de potência: os PMICs DDR5 e seus componentes passivos adjacentes são integrados diretamente nos módulos de memória, e o espaço na placa de circuito impresso é extremamente limitado. Além disso, cada módulo de memória possui uma fonte de alimentação multifásica, o que exige múltiplos indutores, impulsionando o desenvolvimento de indutores voltados para a miniaturização, redução de espessura e alta densidade de potência.
2- Recomenda-se o uso de indutores de potência moldados de tamanho reduzido.
Para atender às necessidades dos clientes finais por indutores DDR5, Codaca a empresa lançou uma série de indutores compactos, de alta eficiência e baixa perda, fruto de pesquisa e desenvolvimento independentes e inovação tecnológica. Entre eles, os indutores moldados das séries KSTB e CSTB foram especialmente projetados para atender aos rigorosos requisitos da DDR5. Os indutores são otimizados para alta capacidade de corrente, características de baixa perda, alta confiabilidade e layout compacto, tornando-os ideais para os modernos módulos de memória DDR5.
2.1 Indutor de potência moldado série KSTB
Os indutores de potência moldados da KSTB atualmente possuem três séries: KSTB201610, KSTB252012 e KSTB322512. Dentre elas, os indutores da série KSTB201610 têm dimensões de apenas 2,0 mm x 1,6 mm x 1,0 mm. Os indutores da série KSTB são moldados com enrolamento de fio plano e núcleo de pó magnético metálico, apresentando características como baixa perda, alta eficiência e ampla faixa de frequência de aplicação, com valores de indutância de 0,10 a 4,70 μH, corrente de saturação de 2,30 a 12,00 A e resistência CC de 4,0 a 115 mΩ.
Tabela 1: Principais especificações e dimensões dos indutores da série KSTB
2.2 Moldagem de indutores de potência da série CSTB
Os indutores de potência moldados da série CSTB estão atualmente disponíveis em 10 modelos, com dimensões mínimas de 1,6 mm x 0,8 mm x 0,8 mm. Esta série de indutores é fabricada com pó de liga de baixa perda, apresentando excelente desempenho, como baixa perda, alta eficiência e ampla faixa de frequência de aplicação. O design fino e leve economiza espaço e é adequado para montagem de alta densidade. A faixa de indutância é de 0,11 a 10,0 μH, a corrente de saturação é de 1,0 a 14,0 A e o valor mínimo de resistência é de 7,0 mΩ.
Tabela 2: Principais especificações e dimensões dos indutores da série CSTB
3- Características do produto
A KSTB e Série CSTB de indutores moldados de pequeno porte os indutores da Codaca foram otimizados de forma abrangente em termos de estrutura, materiais e processos para atender aos altos requisitos de tamanho e desempenho elétrico em projetos de alta densidade de potência, como o DDR5. Suas principais características são as seguintes:
3.1 Estrutura moldada, ruído ultrabaixo
O design da estrutura moldada suprime eficazmente o ruído de vibração causado pelo espaço entre o núcleo e a bobina ou pela magnetostrição do indutor tradicional, alcançando um nível de ruído ultrabaixo. Isso é fundamental para melhorar a experiência do usuário em servidores, dispositivos de armazenamento e eletrônicos de consumo que exigem um ambiente operacional silencioso.
3.2 Alta eficiência, baixa perda, excelente desempenho em alta frequência
Os indutores apresentam enrolamentos planos e tecnologia de pó magnético de baixa perda, com resistência em corrente contínua (DCR) e perdas no núcleo muito baixas. Ao mesmo tempo, o indutor possui características de alta frequência e mantém alta eficiência em uma ampla faixa de frequência, tornando-o particularmente adequado para aplicações de fontes de alimentação chaveadas de alta frequência, reduzindo significativamente o consumo geral de energia e o aumento de temperatura do sistema.
3.3 Fino e compacto, economizando espaço
O tamanho do indutor moldado adota um design fino e leve, com o tamanho mínimo dos indutores da série KSTB sendo 2,0 x 1,6 x 1,0 mm e o dos indutores da série CSTB sendo 1,6 x 0,8 x 0,8 mm, permitindo que a DDR5 alcance uma montagem de alta densidade em um espaço compacto e proporcionando flexibilidade para projetos de circuitos complexos.
3.4 Estrutura com blindagem magnética, forte desempenho anti-interferência eletromagnética
A estrutura com blindagem magnética foi projetada para oferecer forte resistência à interferência eletromagnética (EMI). Isso facilita a aprovação dos produtos em testes de compatibilidade eletromagnética (EMC) e melhora a estabilidade operacional de todo o sistema.
3.5 Adaptáveis a ambientes hostis, produtos estáveis e confiáveis
Faixa de temperatura de operação: -40 / -55°C ~ +125°C, podendo funcionar bem em diversos ambientes de trabalho adversos, garantindo desempenho elétrico estável mesmo em uma ampla faixa de temperaturas.
4- Campos de aplicação
Com seu design fino e leve e excelente desempenho elétrico, o CSTB e Série KSTB de indutores de potência moldados de pequeno porte ajudam a alcançar alta eficiência energética na conversão de energia, tornando-os ideais para engenheiros que buscam equilibrar desempenho, espaço e custo em sistemas de computação de última geração. Suas principais aplicações são as seguintes:
◾ DDR5, unidades de estado sólido
◾ Processadores CPU/GPU
◾ Circuitos de supressão e filtragem de ruído
◾ Sistemas de comunicação em rede e armazenamento de dados
5- Situação da produção
O produto foi produzido em massa com um prazo de entrega de 4 a 6 semanas.
Os produtos cumprem as normas RoHS, REACH, são isentos de halogênios e atendem a outros requisitos de proteção ambiental.
Para detalhes do produto, visite o site oficial da Codaca ou entre em contato com o departamento de vendas da Codaca.