데이터센터 AI 전력용 3.2kW GaN 레퍼런스 디자인...

Nov 29, 2023

Navitas의 CRPS185 3 Titanium Plus 서버 참조 설계는 AI 데이터 센터 전력의 증가하는 전력 수요를 충족하기 위해 엄격한 80Plus Titanium 효율성 요구 사항을 능가합니다.

Nvidia의 DGX GH200 'Grace Hopper'와 같은 전력 소모가 많은 AI 프로세서는 각각 최대 1,600W를 요구하며 캐비닛당 30~40kW에서 최대 100kW까지 랙당 전력 사양을 구동하고 있습니다. 한편, 에너지 보존 및 방출 감소에 대한 전 세계적인 관심과 최신 유럽 규정으로 인해 서버 전원 공급 장치는 80Plus '티타늄' 효율성 사양을 초과해야 합니다.

Navitas 참조 설계는 GaNFast 전력 IC를 사용하여 개발 시간을 단축하고 더 높은 에너지 효율성, 전력 밀도 및 시스템 비용을 가능하게 합니다. 이러한 시스템 플랫폼에는 완전히 테스트된 하드웨어, 내장형 소프트웨어, 회로도, BOM, 레이아웃, 시뮬레이션 및 하드웨어 테스트 결과가 포함된 완벽한 설계 자료가 포함됩니다.

CRPS185는 풀 브리지 LLC가 포함된 인터리브 CCM 토템폴 PFC를 포함한 최신 회로 설계를 사용합니다. 중요한 구성 요소는 개별 GaN 칩과 관련된 감도 및 취약성 문제를 해결하기 위해 강력한 고속 통합 GaN 드라이브를 갖춘 Navitas의 새로운 650V GaNFast 전력 IC입니다.

GaNFast 전력 IC는 또한 최대 800V의 과도 전압 기능을 통해 매우 낮은 스위칭 손실과 낮은 게이트 전하(Qg), 출력 정전 용량(COSS) 및 역회복 손실 없음(Qrr)과 같은 기타 고속 이점을 제공합니다. ). 고속 스위칭이 전원 공급 장치의 수동 부품의 크기, 무게 및 비용을 줄임에 따라 Navitas는 GaNFast 전력 IC가 LLC 단계 시스템 재료 비용의 5%를 절약하고 3년 동안 전원 공급 장치당 전기 비용을 64달러 절감할 것으로 추정합니다.

이 디자인은 Facebook, Intel, Google, Microsoft 및 Dell을 포함한 하이퍼스케일 오픈 컴퓨팅 프로젝트에서 정의한 '공통 중복 전원 공급 장치'(CRPS) 폼 팩터 사양을 사용합니다.

CPRS를 사용하는 CRPS185 플랫폼은 단 1U(40mm) x 73.5mm x 185mm(544cc)에서 전체 3,200W의 전력을 제공하여 5.9W/cc 또는 거의 100W/in3 전력 밀도를 달성합니다. 이는 동급의 레거시 실리콘 접근 방식에 비해 크기가 40% 감소한 것이며 티타늄 효율성 표준을 쉽게 초과하여 30% 로드에서 96.5% 이상, 20%에서 60% 로드까지 96% 이상에 도달합니다.

기존의 '티타늄' 솔루션과 비교해 나비타스 CRPS185 3,200W '티타늄 플러스' 설계는 일반적인 30% 부하에서 작동해 3년간 전력 소비량을 757kWh, 이산화탄소 배출량을 755kg 줄일 수 있다. 이는 석탄 303kg을 절약하는 것과 같습니다. 이는 데이터 센터 고객이 비용 절감 및 효율성 향상을 달성하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 에너지 보존 및 배출 감소라는 환경 목표에도 기여합니다.

데이터 센터 서버 외에도 스위치/라우터 전원 공급 장치, 통신 및 기타 컴퓨팅 애플리케이션과 같은 애플리케이션에서 참조 설계를 사용할 수 있습니다.

“ChatGPT와 같은 AI 애플리케이션의 인기는 시작에 불과합니다. 데이터 센터 랙 전력이 2~3배 증가하여 최대 100kW까지 증가하므로 더 작은 공간에서 더 많은 전력을 공급하는 것이 중요합니다.”라고 Navitas China의 부사장 겸 GM인 Charles Zha는 말했습니다.

"우리는 전력 설계자와 시스템 설계자를 Navitas와 협력하여 고효율, 고전력 밀도 설계의 완전한 로드맵이 어떻게 비용 효율적이고 AI 서버 업그레이드를 지속적으로 가속화할 수 있는지 알아보도록 초대합니다."

navitassemi.com