纳微氮化镓和碳化硅混合设计电源能在最小尺寸下，为每个搭载AI GPU的机柜提升3倍功率
07月25日讯 — 下一代GaNFast™氮化镓功率芯片和GeneSiC™碳化硅功率器件行业领导者——纳微半导体（纳斯达克股票代码：NVTS）今日发布全新CRPS185 4.5kW AI数据中心服务器电源方案，该方案围绕纳微旗下GaNSafe™高功率氮化镓功率芯片和GeneSiC™第三代快速碳化硅功率器件打造，以137W/in³的超高功率密度和超97%的效率冠绝全球。
下一代AI GPU如英伟达Blackwell B100和B200，在进行高功率计算时均需要超过1kW的功率支持，是传统CPU的3倍。在高涨的功率需求下，每个数据中心机柜的功率规格将从30-40kW推高至100kW。
2024年3月，纳微半导体发布了其AI数据中心电源技术路线图，展示了其针对AI和高性能计算（HPC）系统日益增长的功率需求打造的下一代数据中心电源解决方案。首个设计方案是一款基于GaNSafe™氮化镓功率芯片设计的CRPS185 3.2kW AC-DC转换器，其基于超大规模的开放计算项目（OCP）定义的通用冗余电源（CRPS）外形尺寸打造而来。与相同功率等级的传统硅基方案相比，CRPS185 3.2kW方案（其长度为185毫米）体积减少了40%，并且效率在20%~60%负载下均超96%（钛金+），轻松超过了对数据中心运营模式至关重要且欧盟法规强制要求执行的“钛金”效率基准。
全新的CRPS185 4.5kW电源方案展示了新型GaNSafe™氮化镓功率芯片和GeneSiC第三代快速碳化硅MOSFETs如何打造世界上功率密度和效率最高的电源解决方案。该方案的核心在于碳化硅技术和氮化镓技术的混合设计，其中碳化硅技术部署在交错CCM图腾柱PFC上，与搭载了氮化镓技术的的全桥LLC拓扑结构相结合。混合设计充分利用了每种半导体技术的独特优势，可实现最高的频率、最低的运行温度、更好的可靠性和鲁棒性，进而达到最高的功率密度和效率。纳微的650V第三代快速碳化硅MOSFETs采用了“沟槽辅助平面栅”技术，使其能够在不同温度下为实际应用带来最高系统效率和可靠性。
运用在LLC拓扑中的650V 纳微GaNSafe氮化镓功率芯片，凭借高度集成的功率、保护、控制和驱动功能，以及易于使用、坚固耐用、散热性能出色的TOLL封装，成为了大功率应用独特的理想之选。此外，GaNSafe氮化镓功率芯片拥有极低的开关损耗和高达800V的瞬态电压性能，以及低门极电荷（Qg）、低输出电容（COSS）和无反向恢复损耗（Qrr）等高速开关优势。高速的开关能力降低了电源中被动元件（如变压器、电容器和EMI滤波器）的尺寸、重量和成本。而功率密度的增加，意味着下一代氮化镓和碳化硅技术通过系统效率提升和‘去物质化’角度实现碳减排，有效助力可持续发展。
目前，纳微的3.2kW和4.5kW电源方案已经引起了市场的高度关注，已有超过30个数据中心客户项目正在研发中，预计将在2024年到2025年间为纳微氮化镓和碳化硅的营收带来数百万美元的增长。
凭着GaNSafe和GeneSiC技术的领先优势，纳微的AI数据中心服务器电源方案极大地加快了客户研发进程，加速产品推向市场的时间，并在能效、功率密度和系统成本方面树立了新的行业标准。纳微可向客户提供完整的设计资料，包括经过充分测试的硬件、原理图、物料清单、布局、仿真和硬件测试结果。
