Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ AI, số lượng lõi CPU ngày càng tăng, và nhu cầu xử lý dữ liệu cũng tăng theo cấp số nhân. DDR5 nổi lên như một chuẩn bộ nhớ thế hệ tiếp theo, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết của các trung tâm dữ liệu, điện toán hiệu năng cao và máy tính cao cấp về tốc độ và dung lượng lớn hơn. Sự chuyển đổi và phát triển của công nghệ lưu trữ thế hệ tiếp theo cũng đặt ra những yêu cầu cao hơn đối với kích thước sản phẩm và hiệu năng điện của cuộn cảm.

1- Nhu cầu cuộn cảm của DDR5
DDR5 là viết tắt của công nghệ bộ nhớ tốc độ truyền dữ liệu kép thế hệ thứ năm. Đây là loại bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tốc độ cao được sử dụng trong hệ thống máy tính để lưu trữ dữ liệu. So với bộ nhớ DDR4, DDR5 có băng thông và tốc độ truyền tải cao hơn gần 2,5 lần, cho phép DDR5 xử lý nhiều dữ liệu hơn và cải thiện hiệu suất hệ thống. Dung lượng tối đa của DDR5 có thể đạt hoặc thậm chí vượt quá 128GB mỗi giây, phù hợp với các trường hợp cần bộ nhớ lớn, chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo và trung tâm dữ liệu. Ngoài ra, DDR5 yêu cầu hiệu suất chuyển đổi điện năng hơn 92% ở mức tải dòng điện đỉnh 50%, cao hơn so với hiệu suất chuyển đổi 90% của DDR4. Nhìn chung, DDR5 có tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn, tiêu thụ điện năng thấp hơn, yêu cầu hiệu suất chuyển đổi cao hơn và dung lượng bộ nhớ lớn hơn.
Không giống như DDR4, vốn đặt chip quản lý nguồn chính trên bo mạch chủ, các module bộ nhớ DDR5 tích hợp IC quản lý nguồn. Chính sự thay đổi về kiến trúc này đã làm thay đổi vai trò và yêu cầu hiệu năng của cuộn cảm. Các yêu cầu chính đối với cuộn cảm như sau:
◾ Tần số hoạt động cao hơn: Các PMIC DDR5 sử dụng kiến trúc nguồn chuyển mạch hoạt động ở tần số cao hơn (trên 1MHz) để đạt hiệu suất chuyển đổi cao hơn và phản hồi tức thời nhanh hơn. Cuộn cảm cần có đặc tính tần số cao để duy trì đặc tính từ ổn định trong các ứng dụng tần số cao, tức là tổn hao lõi thấp.
◾ Hiệu suất chuyển đổi cao hơn và tổn thất thấp hơn: DDR5 có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao hơn 92%, yêu cầu cuộn cảm phải có điện trở DC thấp hơn và tổn thất lõi thấp hơn. Trong quá trình chuyển mạch tần số cao, tổn thất do hiện tượng trễ và dòng điện xoáy trong lõi phải được giảm thiểu.
◾ Dòng điện bão hòa cao hơn: Các chip nhớ DDR5 hoạt động ở điện áp thấp hơn nhưng xử lý nhiều dữ liệu hơn và ở tốc độ cao hơn, dẫn đến dòng điện đỉnh tức thời cao và dao động. Đặc tính dòng điện bão hòa tuyệt vời cho phép cuộn cảm xử lý dòng điện đỉnh tức thời cao mà không bị hỏng.
◾ Kích thước nhỏ hơn, mật độ công suất cao hơn: Các PMIC DDR5 và các linh kiện thụ động xung quanh được tích hợp trực tiếp vào các mô-đun bộ nhớ, và không gian trên bo mạch PCB cực kỳ hạn chế. Ngoài ra, mỗi mô-đun bộ nhớ còn có nguồn điện đa pha, đòi hỏi nhiều cuộn cảm, điều này thúc đẩy sự phát triển của các cuộn cảm theo hướng thu nhỏ, mỏng và có mật độ công suất cao.
2. Nên sử dụng cuộn cảm công suất đúc khuôn kích thước nhỏ.
Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng cuối về cuộn cảm DDR5, Codaca đã cho ra mắt một loạt các cuộn cảm kích thước nhỏ, hiệu suất cao và tổn hao thấp thông qua nghiên cứu và phát triển độc lập cùng với đổi mới công nghệ. Trong đó, các cuộn cảm đúc dòng KSTB và CSTB được thiết kế đặc biệt để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của DDR5. Các cuộn cảm này được tối ưu hóa cho khả năng chịu dòng điện cao, đặc tính tổn hao thấp, độ tin cậy cao và bố trí nhỏ gọn, lý tưởng cho các mô-đun bộ nhớ DDR5 hiện đại.
2.1 Cuộn cảm công suất đúc khuôn dòng KSTB
Cuộn cảm công suất đúc KSTB hiện có ba dòng sản phẩm, được đặt tên là KSTB201610, KSTB252012 và KSTB322512. Trong đó, cuộn cảm dòng KSTB201610 có kích thước chỉ 2.0mm x 1.6mm x 1.0mm. Cuộn cảm dòng KSTB được đúc với dây dẫn dẹt và lõi vật liệu bột từ kim loại, có đặc điểm tổn hao thấp, hiệu suất cao và dải tần ứng dụng rộng, với giá trị điện cảm nằm trong khoảng 0.10~4.70μH, dòng điện bão hòa từ 2.30~12.00 A và giá trị điện trở DC nằm trong khoảng 4.0~115 mΩ.

Bảng 1: Thông số kỹ thuật và kích thước chính của cuộn cảm dòng KSTB

2.2 Cuộn cảm công suất đúc dòng CSTB
Cuộn cảm công suất đúc khuôn dòng CSTB hiện có 10 loại, với kích thước tối thiểu là 1,6mm x 0,8mm x 0,8mm. Dòng cuộn cảm này được làm từ bột hợp kim tổn hao thấp, có hiệu suất tuyệt vời như tổn hao thấp, hiệu suất cao và dải tần ứng dụng rộng. Thiết kế mỏng nhẹ giúp tiết kiệm không gian và phù hợp cho việc lắp đặt mật độ cao. Phạm vi giá trị điện cảm là 0,11~10,0 μH, dòng điện bão hòa là 1,0~14,0 A và giá trị điện trở tối thiểu là 7,0 mΩ.
Bảng 2: Thông số kỹ thuật và kích thước chính của cuộn cảm dòng CSTB

3. Đặc điểm sản phẩm
The KSTB và Dòng cuộn cảm đúc khuôn kích thước nhỏ CSTB các sản phẩm cuộn cảm của Codaca đã được tối ưu hóa toàn diện về cấu trúc, vật liệu và quy trình để đáp ứng các yêu cầu cao về kích thước và hiệu năng điện trong các thiết kế mật độ công suất cao như DDR5. Các đặc điểm chính của sản phẩm như sau:
3.1 Cấu trúc đúc khuôn, độ ồn cực thấp
Thiết kế cấu trúc đúc khuôn giúp triệt tiêu hiệu quả tiếng ồn rung động do khe hở giữa lõi và cuộn dây hoặc hiện tượng từ biến của cuộn cảm truyền thống gây ra, từ đó đạt được độ ồn cực thấp. Điều này rất quan trọng để cải thiện trải nghiệm người dùng đối với máy chủ, thiết bị lưu trữ và thiết bị điện tử tiêu dùng yêu cầu môi trường hoạt động yên tĩnh.
3.2 Hiệu suất cao, tổn hao thấp, hiệu năng tần số cao tuyệt vời
Các cuộn cảm này có thiết kế cuộn dây phẳng và công nghệ bột từ tổn hao thấp với điện trở một chiều (DCR) và tổn hao lõi rất thấp. Đồng thời, cuộn cảm có đặc tính tần số cao và duy trì hiệu suất cao trên dải tần rộng, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng nguồn chuyển mạch tần số cao, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng tổng thể và sự tăng nhiệt độ của hệ thống.
3.3 Mỏng và nhỏ gọn, tiết kiệm không gian
Cuộn cảm đúc có kích thước nhỏ gọn và mỏng, với kích thước tối thiểu của cuộn cảm dòng KSTB là 2.0 x 1.6 x 1.0 mm và cuộn cảm dòng CSTB có kích thước tối thiểu là 1.6 x 0.8 x 0.8 mm, cho phép DDR5 đạt được khả năng lắp đặt mật độ cao trong không gian nhỏ gọn và mang lại sự linh hoạt cho các thiết kế mạch phức tạp.
3.4 Cấu trúc chắn từ, khả năng chống nhiễu điện từ mạnh mẽ
Cấu trúc chắn từ được thiết kế để có khả năng chống nhiễu điện từ (EMI) mạnh mẽ. Điều này giúp sản phẩm dễ dàng vượt qua các bài kiểm tra EMC và cải thiện độ ổn định hoạt động của toàn bộ hệ thống.
3.5 Thích ứng với môi trường khắc nghiệt, sản phẩm ổn định và đáng tin cậy
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -40 / -55°C ~ +125°C, có thể hoạt động tốt trong nhiều môi trường làm việc khắc nghiệt khác nhau, đảm bảo hiệu suất điện ổn định ngay cả trong phạm vi nhiệt độ rộng.
4- Lĩnh vực ứng dụng
Với thiết kế mỏng nhẹ và hiệu năng điện tuyệt vời, CSTB và Dòng cuộn cảm công suất đúc khuôn kích thước nhỏ KSTB giúp đạt được hiệu suất năng lượng cao trong chuyển đổi điện năng, lý tưởng cho các kỹ sư cân bằng hiệu năng, không gian và chi phí trong các hệ thống điện toán thế hệ tiếp theo. Các ứng dụng chính của nó như sau:
◾ DDR5, ổ cứng thể rắn
◾ Bộ xử lý CPU/GPU
◾ Mạch triệt tiêu nhiễu và lọc nhiễu
◾ Hệ thống truyền thông mạng và lưu trữ dữ liệu
5- Tình hình sản xuất
Sản phẩm được sản xuất hàng loạt với thời gian giao hàng từ 4-6 tuần.
Sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn RoHS, REACH, không chứa halogen và các yêu cầu bảo vệ môi trường khác.
Để biết thêm chi tiết sản phẩm, vui lòng truy cập trang web chính thức của Codaca hoặc liên hệ với bộ phận bán hàng của Codaca.