Progetto di riferimento GaN da 3,2 kW per alimentazione AI di data center...

Nov 29, 2023

Il progetto di riferimento del server CRPS185 3 Titanium Plus di Navitas supera i rigorosi requisiti di efficienza 80Plus Titanium per soddisfare le crescenti richieste di potenza dei data center AI.

I processori AI assetati di energia come il DGX GH200 "Grace Hopper" di Nvidia richiedono fino a 1.600 W ciascuno e stanno portando specifiche di potenza per rack da 30-40 kW fino a 100 kW per cabinet. Nel frattempo, con l'attenzione globale al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni, nonché alle più recenti normative europee, gli alimentatori per server devono superare la specifica di efficienza 80Plus "Titanium".

I progetti di riferimento Navitas riducono i tempi di sviluppo e consentono una maggiore efficienza energetica, densità di potenza e costi di sistema utilizzando i circuiti integrati di potenza GaNFast. Queste piattaforme di sistema includono materiale di progettazione completo con hardware completamente testato, software incorporato, schemi, distinte base, layout, simulazione e risultati dei test hardware.

Il CRPS185 utilizza i più recenti progetti di circuiti, incluso un PFC totem-pole CCM interleaved con LLC a ponte intero. I componenti critici sono i nuovi circuiti integrati di potenza GaNFast da 650 V di Navitas, con un'unità GaN integrata robusta e ad alta velocità per risolvere i problemi di sensibilità e fragilità associati ai chip GaN discreti.

I circuiti integrati di potenza GaNFast offrono inoltre perdite di commutazione estremamente basse, con una capacità di tensione transitoria fino a 800 V e altri vantaggi ad alta velocità come bassa carica di gate (Qg), capacità di uscita (COSS) e nessuna perdita di recupero inverso (Qrr ). Poiché la commutazione ad alta velocità riduce le dimensioni, il peso e il costo dei componenti passivi in ​​un alimentatore, Navitas stima che i circuiti integrati di potenza GaNFast risparmino il 5% sul costo dei materiali del sistema dello stadio LLC, più 64 dollari per alimentatore in elettricità in 3 anni.

Il progetto utilizza la specifica del fattore di forma "Common Redundant Power Supply" (CRPS) definita dall'iperscale Open Compute Project, che include Facebook, Intel, Google, Microsoft e Dell.

Utilizzando CPRS, la piattaforma CRPS185 fornisce una potenza totale di 3.200 W in soli 1U (40 mm) x 73,5 mm x 185 mm (544 cc), raggiungendo una densità di potenza di 5,9 W/cc, o quasi 100 W/in3. Si tratta di una riduzione delle dimensioni del 40% rispetto all'approccio equivalente al silicio legacy e supera facilmente lo standard di efficienza Titanium, raggiungendo oltre il 96,5% al ​​30% di carico e oltre il 96% estendendosi dal 20% al 60% di carico.

Rispetto alle tradizionali soluzioni "Titanium", il design "Titanium Plus" di Navitas CRPS185 da 3.200 W, funzionante con un carico tipico del 30%, può ridurre il consumo di elettricità di 757 kWh e diminuire le emissioni di anidride carbonica di 755 kg in 3 anni. Questa riduzione equivale al risparmio di 303 kg di carbone. Non solo aiuta i clienti dei data center a ottenere risparmi sui costi e miglioramenti dell'efficienza, ma contribuisce anche agli obiettivi ambientali di risparmio energetico e riduzione delle emissioni.

Oltre ai server dei data center, il progetto di riferimento può essere utilizzato in applicazioni quali alimentatori switch/router, comunicazioni e altre applicazioni informatiche.

“La popolarità delle applicazioni AI come ChatGPT è solo l’inizio. Poiché la potenza dei rack dei data center aumenta di 2-3 volte, fino a 100 kW, fornire più potenza in uno spazio più piccolo è fondamentale”, ha affermato Charles Zha, VP e GM di Navitas China.

“Invitiamo i progettisti energetici e gli architetti di sistema a collaborare con Navitas e a scoprire come una roadmap completa di progetti ad alta efficienza e densità di potenza possa accelerare in modo economicamente vantaggioso e sostenibile gli aggiornamenti dei loro server AI”.

navitassemi.com