AI电源芯片,未来发展方向在哪? 颠覆式创新,能带来哪些改变?

2025-10-20 10:40:28 作者:Vali编辑部
1. 主要参与者及技术介绍 1.1 MPS:开发48V新型电源架构 MPS推出两级降压方案,通过48V输入实现高集成度电源模块,优化空间布局并降低配电损耗。其垂直供电方案缩短供电路径,支持GPU直接引脚供电,提升性能。 1.2 Vicor:发布全新48V DC/DC Vicor的DCM™系列支持48V供电网络,功率密度达5kW/in³,峰值效率超96%。通过并联设计实现功率扩展,采用薄型封装简化热管理。 1.3 TI:行业首创的48V集成式热插拔器件 TI推出集成电源路径保护的48V热插拔电子保险丝(eFuse),支持高功率无缝扩展,减少50%解决方案尺寸。消隐定时器功能提升系统可靠性。 1.4 Flex:推出全新非隔离非稳压IBC Flex的BMR320/BMR321中间总线转换器(IBC)提供高效电源转换,峰值效率超98%,符合OCP标准。固定8:1转换比支持40-60V至5-7.5V的电压转换。 1.5 其他参与者 - **MPS**:水平/垂直供电方案兼顾紧凑性与散热设计 - **Flex**:非隔离非稳压IBC优化数据中心供电效率 - **台达**:Power rack侧与IT rack侧电源架构升级 2. 电压轨提升与技术挑战 2.1 电压轨提升的效率优势 母线电压越高,电流越小,热损耗降低。800V架构相比400V架构,电流减半,热损耗降至四分之一,提升能量利用效率。 2.2 800V架构的技术挑战 - **熔断器用量增加**:高压应用需更多电路保护器件以实现灭弧 - **SST(固态变压器)**:下一代供电技术,支持双向功率流,实现交流-直流双向转换 - **超级电容**:降低供电波动性,台达数据表明波动性从73%降至6% 2.3 电源架构升级路径 - **从Power shelf向Power rack升级**:整合电源组件至单一供电单元,解决输配电挑战 - **Power rack侧方案**:480Vac转800Vdc,效率达98%+,由两组27.5kW PSU组成 - **IT rack侧方案**:800Vdc转50Vdc,单层由6组15kW PSU组成,效率超98.5% 3. 行业趋势与未来方向 3.1 2027年AI/ML机架电源趋势 至2027年,AI/ML机架电源将向600kW发展,推动48V架构普及。 3.2 高功率密度需求 数据中心需高功率密度解决方案,支持最新CPU、GPU及硬件加速器,同时平衡可靠性、效率与可扩展性。 3.3 技术创新方向 - **集成式热插拔器件**:简化设计,提升系统可靠性 - **高效IBC(中间总线转换器)**:减少能量损失,适应高密度计算需求 - **固态变压器(SST)**:实现双向功率流,优化电能转换效率