馴服AI電源風暴(第二部分)
發布時間:2026-05-12 來源:轉載 責任編輯:lily
【導讀】揭開麵紗,一探究竟:ADI公司如何引領行業發展,打造既能滿足AI需求,又在效率、功率密度與可靠性方麵突破傳統邊界的電源解決方案。
多相革命:化混亂為精準控製
麵對極高的電流浪湧、驟降的電壓和飆升的溫度,傳統的單一大型穩壓器方案已無力應對。於是,多相架構應運而生:多個並聯功率級緊密配合、步調一致地工作,既能分擔負載,又能對快速變化做出響應。
主要優勢如下:
閃電般瞬態響應:多相設計可在微秒級時間內迅速響應,應對突發電流需求,同時有效抑製可能造成嚴重後果的電壓驟降或驟升。
更高效率:通過在各相間分攤負載,係統總損耗顯著降低,在實現更高供電能力的同時,避免產生大量熱量。
可擴展性:希望為下一代AI ASIC供電?隻需隨著電流提升相應擴大規模,無需重新設計整個電源係統。
ADI解決方案進一步融合了高集成度IC、先進控製算法及顛覆性的耦合電感技術,將性能推向新高。
走近核心器件
ADI多相技術的核心在於兩款關鍵器件。MAX16602是一款靈活的高性能多相控製器,可同時控製多達16相,采用先進的調製方案,使相控功率的上升和下降近乎瞬時完成。各相活動精準同步,動態響應AI應用不斷變化的功率需求。MAX20790是一款單芯片智能功率級,將FET、qudongqihegaojingdudianliujiancejichengyuchaojincoufengzhuangzhong,xiaochulefenlishejizhongchangjiandejishengyanchihereliangsunhaowenti。taneizhiguzhangbaohugongneng,qienengyukongzhiqizhijietongxin,yincibujingengzhineng,erqiegenganquan。

圖1:采用高集成度電源芯片組的8相VR設計有助於實現高密度設計,同時減少外部連接
動態負載線性控製:應對電壓波動的秘密武器
如何在避免使用大量昂貴輸出電容陣列的情況下處理巨大的電流波動,是AI PoL設計領域的聖杯。秘訣就是動態負載線性控製。
借助ADI控製器,輸出電壓會根據負載自動調節,使xPU始終處於安全電壓窗口內:輕載時電壓較高,而電流激增時電壓隻會根據需要適度降低。由此帶來的優勢包括:
電壓偏差極小:從40 A到360 A的階躍變化幾乎不會引起電壓波動。
防故障運行:通過精準的電壓定位,xPU供電軌絕不會超出允許的最小值與最大值,徹底杜絕過壓或欠壓風險。
緊湊設計:對bulk電容的需求減少,使得電路板尺寸更小、布局更密集、散熱更高效。

圖2:16相VR在40 A至360 A階躍負載和800 A/μs擺率下的瞬態曲線
十年創新之路:耦合電感技術
ADI耦合電感(CL)絕非簡單的性能優化,而是在穩態和瞬態負載管理方麵的一次突破。在穩態下,當係統運行平穩時,CL表現為一個大電感,高效進行能量傳輸。而在瞬態期間,CL電感較低,當發生功率突變時,其響應速度比傳統電感更快。與分立磁元件相比,這項技術帶來50%的效率提升,而且可讓物理尺寸近乎減半。它還能更好地消除電流紋波,從而支持實現更緊湊、更可靠的AI設計。

圖3:ADI多相VR設計常用的耦合電感係列
散熱無憂:頂部散熱封裝
在高密度封裝中處理大電流時,熱控製變得至關重要。MAX16602和MAX20790均采用裸露的頂部散熱焊盤和先進的封裝技術,熱量能夠直接從芯片傳遞到空氣中。由此帶來的成果包括:工作溫度更低,設計布局更緊湊,硬件使用壽命更長。
性能實證
數據勝於雄辯。16相評估板在400kHz開關頻率下,可輕鬆輸出高達350A的電流,並實現優異的效率表現。

圖4:16相AI VR評估板設計的效率曲線
結語:AI供電“便捷化”方案
ADI多相控製器、單芯片智能功率級和創新型耦合電感器,不僅是對AI電dian源yuan挑tiao戰zhan的de有you力li回hui應ying,更geng是shi助zhu力li您nin從cong容rong開kai展zhan技ji術shu創chuang新xin的de理li想xiang供gong電dian配pei套tao方fang案an。該gai平ping台tai消xiao除chu了le電dian壓ya瞬shun態tai管guan理li中zhong的de不bu確que定ding因yin素su,在zai提ti升sheng係xi統tong密mi度du的de同tong時shi,能neng夠gou從cong容rong應ying對dui極ji端duanAI工作負載,全麵保障xPU的穩定運行。
在接下來的文章中,我們將展望未來,談談可能徹底重塑PCB的垂直供電解決方案新紀元。

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