AIおよびHPCアプリケーション向け MPSオープンアクセラレータモジュール (OAM) 電源システムの紹介

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はじめに

世界がより持続可能な未来へと移行するにつれ、炭素排出量を削減するエネルギー効率の高いソリューションに対する需要が高まっており、人工知能 (AI) などの新興分野も例外でないことが証明されています。MPSは、エネルギー効率の高いソリューションを求める動向に応えて、炭素排出量の削減に向けたより効率の高い電源ソリューションの提供に取り組んでいます。これは、顧客がAIとハイパフォーマンスコンピューティング (HPC) において、ますます緊急性が増すエネルギー節約と排出削減の目標を達成するのに役立ちます。

MPSのオープンアクセラレータモジュール (OAM) 電力システム

MPSの電源製品は、効率性と安定したパフォーマンスを発揮する環境にやさしい省エネなデータセンターの構築を目標にして、モジュール化とAIの方向性に従っています。図1は、MPSの48Vオープンアクセラレータモジュール (OAM) 電源システムを示しています。

図1 : 48V OAM 電源システム

AI OAM 電源システムは、インテリジェント調整、省エネ管理、リアルタイムモニタリングなどのさまざまな電源管理テクノロジーを採用し、AIテクノロジーとHPCアプリケーションの要件を満たします。

機能 :

• 従来のソリューションと比較して基板面積を効果的に削減する超小型パッケージ
• 高い変換効率で消費電力を削減し、エネルギーを節約
• 効率と熱管理を向上する自動フェーズシェディング
• コンスタントオンタイム (COT) 制御とデジタルロード・ラインレギュレーションにより、消費電力を削減し、動的応答を向上します。
• MPSのQuiet Switcher^TM テクノロジー (QST) はスイッチング電圧スパイクを効果的に減らし、システムの信頼性を向上します。

MPC22167-130の紹介

MPC22167-130は 2相のIntelli-Module^TM でプロセッサコアのレールに電力を供給します。これは、OAMフォームファクタのAIプロセッサ、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ (FPGA) および特定アプリケーション向け集積回路 (ASIC) コア電源、PCIeアクセラレータカードなどのHPCアプリケーション向けに最適化されています。

主な機能

MPC22167-130は、次のような機能を備え、優れたパフォーマンスを提供します。

• ピークスイッチング電圧を制限するQuiet Switcher^TM テクノロジー (QST)
• 2つのDrMOS、インダクタ、入力コンデンサを内蔵
• 4V～16Vの入力電圧 (V_IN) 範囲
• 最大130Aの連続出力電流 (I_OUT) に対応
• Accu-Sense^TM 電流検知
• 温度検知
• トライステートパルス幅変調 (PWM) 信号を受信
• 電流制限保護
• 過熱保護 (OTP)
• 故障報告
• 柔軟性向上のための独立した位相出力

図2は、MPC22167-130の代表的なアプリケーション回路を示します。

図2 : MPC22167-130の代表的なアプリケーション回路

コンパクトなソリューション

MPC22167-130は、LGA-72 (9mm x 9.9mm x 7.65mm) パッケージで提供されます。コンパクトなサイズにより、出力から負荷までの距離が短くなり、レイアウトと電力供給ネットワークを向上し、熱損失を削減します。

拡張性

MPC22167-130 Intelli-Module^TMは、高度に拡張可能です。マルチフェーズコントローラと組み合わせると、数百から数千ワットの範囲の電力システムに対応できます。

優れた効率

MPC22167-130は、高電力密度、優れた効率、低熱抵抗も提供します。5VのV_INで91%を超えるピーク効率と0.8Vの出力電圧 (V_OUT) を達成できます。

MPC12106-54-0750-0220の紹介

MPC12106-54-0750-0220は、固定で4 : 1のトランス巻数比をもつ、高効率の非絶縁型LLC-DCXパワーモジュールカードです。10V～15VのV_OUTで、40V～60VのDC一次側バス電圧で動作します。このモジュールは、代表的な54VのV_INで最大800Wの連続出力電力 (P_OUT) を供給できます。

機能 :

• カスタム設定を保存するためのマルチタイムプログラマブル (MTP) メモリを内蔵
• V_IN、V_OUT、I_OUT、および温度モニタリング
• 過電圧保護 (OVP) と過電圧保護 (UVP)
• 出力OVPおよびUVP
• 過電流保護 (OCP) 熱設計電流、OCPスパイク、およびOTP
• 表面実装 (24mm x 18mm x 9.1mm) パッケージで提供

図3は、MPC12106-54-0750-0220の代表的なアプリケーション回路を示します。

図3 : MPC12106-54-0750-0220の代表的なアプリケーション回路

AIチップの計算能力と膨大なデータ処理には、数百アンペアから数千アンペアに及ぶ極めて高い電流が必要です。極端な電流変動を考慮すると、AIチップの安定したパフォーマンスを確保するには、安定した信頼性の高い電源電圧が必要条件になります。MPSのデジタル・マルチフェーズコントローラは、COT制御を提供し、高速な過渡応答と最適なプロセッサパフォーマンスを実現します。

結論

MPSは、MPC22167-130およびMPC12106-54-0750-0220のような革新的な電源ソリューションを提供し、AIおよびHPCアプリケーション向けに高効率と高電力密度を実現します。これらの製品は、お客様がエネルギー節約と排出削減の目標を達成できるように支援します。詳細については、MPSのAIハードウェアソリューションをご覧ください。

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