データセンター AI パワー向け 3.2kW GaN リファレンス デザイン

Navitas の CRPS185 3 Titanium Plus サーバー リファレンス デザインは、厳格な 80Plus Titanium 効率要件を上回り、AI データセンターの電力需要の増加に対応します。
Nvidia の DGX GH200「Grace Hopper」のような電力を大量に必要とする AI プロセッサは、それぞれ最大 1,600 W を必要とし、ラックあたりの電力仕様が 30 ～ 40 kW からキャビネットあたり最大 100 kW まで向上しています。一方、世界的に省エネと排出量削減が重視されていることに加え、最新の欧州規制により、サーバー電源は 80Plus の「チタン」効率仕様を超える必要があります。

●GaNハーフブリッジを単一パッケージに統合
●第3世代GaNパワーIC

Navitas リファレンス デザインは、GaNFast パワー IC を使用して開発時間を短縮し、より高いエネルギー効率、電力密度、システム コストを実現します。これらのシステム プラットフォームには、完全にテストされたハードウェア、組み込みソフトウェア、回路図、部品表、レイアウト、シミュレーション、およびハードウェア テストの結果を含む完全な設計資料が含まれています。

CRPS185 は、フルブリッジ LLC を備えたインターリーブ CCM トーテムポール PFC などの最新の回路設計を使用しています。重要なコンポーネントは、Navitas の新しい 650V GaNFast パワー IC で、ディスクリート GaN チップに関連する感度と脆弱性の問題に対処する堅牢な高速統合 GaN ドライブを備えています。
また、GaNFast パワー IC は、最大 800 V の過渡電圧機能を備えた非常に低いスイッチング損失を提供し、また、低ゲート電荷 (Qg)、出力容量 (COSS)、逆回復損失 (Qrr がない) などの高速性の利点も提供します。 ）。高速スイッチングにより電源内の受動部品のサイズ、重量、コストが削減されるため、GaNFast パワー IC により LLC ステージのシステム材料コストが 5% 節約され、さらに 3 年間で電源あたり 64 ドルの電力が節約されると Navitas は推定しています。

この設計では、Facebook、Intel、Google、Microsoft、Dell を含むハイパースケール オープン コンピューティング プロジェクトによって定義された「Common Redundant Power Supply」(CRPS) フォームファクター仕様が使用されています。

● 中国データセンターGaN設計センター
● 2400W CPRS AC-DC 電源の効率は 96%

CPRS を使用する CRPS185 プラットフォームは、わずか 1U (40 mm) x 73.5mm x 185 mm (544 cc) で完全な 3,200 W の電力を供給し、5.9 W/cc、つまりほぼ 100 W/in3 の電力密度を達成します。これは、同等の従来のシリコン手法と比較して 40% のサイズ削減であり、Titanium の効率基準を容易に上回り、30% の負荷で 96.5% 以上に達し、20% から 60% の負荷で 96% 以上に達します。

従来の「チタン」ソリューションと比較して、典型的な 30% 負荷で動作する Navitas CRPS185 3,200 W「チタン プラス」設計は、3 年間で電力消費量を 757 kWh 削減し、二酸化炭素排出量を 755 kg 削減できます。この削減は石炭 303 kg の節約に相当します。データセンターの顧客がコスト削減と効率向上を達成できるだけでなく、エネルギー節約と排出削減という環境目標にも貢献します。

データセンター サーバーに加えて、このリファレンス デザインは、スイッチ/ルーターの電源、通信、その他のコンピューティング アプリケーションなどのアプリケーションでも使用できます。

「ChatGPT のような AI アプリケーションの人気はまだ始まったばかりです。データセンターのラック電力は 2 倍から 3 倍、最大 100 kW まで増加するため、より小さなスペースでより多くの電力を供給することが重要です」と Navitas China の副社長兼ゼネラルである Charles Zha 氏は述べています。

「私たちは、電源設計者やシステムアーキテクトの皆様に、Navitas と提携して、高効率、高電力密度設計の完全なロードマップがどのようにコスト効率よく、持続的に AI サーバーのアップグレードを加速できるかを発見していただくようお勧めします。」