デタセンタ用48v
概要
今日のデータセンターは電力サーバー,ストレージ,ネットワークラックにつき,ラックごとに平均3 kwから5 kwの電力を使用しています。そのほとんどが，高いレベルの効率で基本のcpuを動かすように設計されています。このように，従来の12vの電力アキテクチャは，広く受け入れられ，実装されてきました。
クラウドコンピューティング,AIアプリケーション,および高電力のプロセッサやアクセラレータの需要が高まるにつれ,データセンターは新しい高電力要件に適応するため,進化してきました。例えば,初期のAI市場向けのスーパーコンピュータはすべての電力システムをカバーするのに3200 w必要でした。第2世代の電力需要は3倍となり，すべての電力システムで10kW必要になりました。高電流を配電するうえでの電力損失は電流の2乗に比例して増加するので(I2R)電力損失を避けるため,バックプレーンやワイヤハーネスでより多くの銅が使用されることになります。最終的に，これはシステムの電力供給を制限します。
業界の新しい電力要件に応えるため,议员は配電損失において16 xの削減を可能にする48 vの配電電圧を使用し,新しい設計のチャレンジに対処するための48 vのデータセンターソリューションを提示することで,新しい電力アーキテクチャを開発しました。
図1:従来の12v配電
mpsの48v電力構造
48v電力構造:新しい48vから4.8vのシステム
図2:48vの電力構造- mpsの4vから6vのシステム
- システム全体の効率が大幅に最適化
- 第1段階のソリュション:MPS llc電源モジュル
- 10:1の入出力比
- さまざまな電力レベルで利用可能
- 並列動作
- 第2段階のソリューション:デジタルマルチフェーズコントローラ+低電圧のIntelli-Phase™
- 低電圧のIntelli-Phase™icは，mps独自のフットプリントでソリュ。
Intelli-Phase™は，MPSの最先端の電力段です。国会议员のDrMOSはMPS独自のモノリシックプロセスを採用して劇的にパフォーマンスを向上しており、電流検出、温度検出、および故障報告といった最新の機能を併せもっています。
Mpsの48v電力構造:12vのシステムに再活用
図3:48vの電力構造- mpsの10vから15vシステム
Intelli-Module: Intelli-Module第2段階ソリューション用の议员の最新のオープンフレーム電源モジュールです。Intelli-Moduleは高い電力密度を実現し,スペースの限られたアプリケーションでの熱特性を最適化します。
- 既存の12vシステムで再利用できるため，48vへのマ
- 第1段階のソリューション:议员LLC電源モジュール,4:1の入出力比または4:1のSTCトポロジー
- 第2段階のソリューション:デジタルマルチフェーズコントローラ+ Intelli-ModuleまたはIntelli-Phase™
- Intelli-Phase™ファミリは，連続定格電流がICに90A
- Intell-Phase™製品は共通のフットプリントまたは议员独自のフットプリントである议员48 v权力结构で提供
- inteli - moduleは，連続定格電流がICに120A
48vから12vへの移行のためのトポロジ
48 vから12 vへの移行のためのトポロジーとしてよく見られる2つのトポロジーは,LLCとSTCです。有限责任公司(インダクタ - インダクタ - コンデンサ) は、2つのインダクタと1つのコンデンサで構成された共振トポロジーです。メインスイッチのゼロ電流スイッチングができるため、劇的にスイッチング損失をを下げ、効率を引き上げます。LLC共振コンバータについては以下の例をご覧ください。
标准电话スイッチタンクコンデンサ)は,もう一つの共振トポロジーで,主に48 v入力から12 v出力へ降圧するのにコンデンサネットワークを使用します。stcにいては以下の例をご覧ください. txt
図4:llcコンバタ
| llcとstcの比較 | |
|---|---|
| 有限责任公司 | STC) |
| あらゆる電流/電力アプリケションに適する | 500wより低いアプリケションに適する |
全体的な性能: -高い電力密度 —低いpdn損失 - 10:1の電力を使用するときに効率良し |
全体的な性能: -低い電力密度 —より高いpdn損失 —4:1のllc電源モジュルと同程度の効率 |
| 拡張性と互換性 | よく理解されたトポロジ |
| より小さめなソリュションサ | より大きめなソリュションサ |
| llcとstcの比較 |
|---|
| 有限责任公司 |
| あらゆる電流/電力アプリケションに適する |
全体的な性能: -高い電力密度 —低いpdn損失 - 10:1の電力を使用するときに効率良し |
| 拡張性と互換性 |
| より小さめなソリュションサ |
| STC) |
| 500wより低いアプリケションに適する |
全体的な性能: -低い電力密度 —より高いpdn損失 —4:1のllc電源モジュルと同程度の効率 |
| よく理解されたトポロジ |
| より大きめなソリュションサ |
第1段階のソリュション:電源モジュル
MPC1100A-54—高効率，非絶縁，固定比率，デジタルdc / dc 300w電源モジュル
MPC1100A-54は，最大300w連続出力のオプンフレムデジタルdc / dc電源モジュルです。このモジュルは最大60vの入力を受け付け，10:1の入出力比で調整されています。複数回書き込み可能(MTP:灾害programability)なデジタルコントローラを内蔵しており,すばやくシステムを稼働し,機敏にシステム要件に合わせることができます。
図6:MPC1100A-54- xxxx
Mpc1102-54 -高効率，非絶縁，固定比率デジタルdc / dc 500w電源モジュ
mpc1102-54は，最大500w連続出力のオ。このモジュルは最大60vの入力を受け付け，10:1の入出力比で調整されています。複数回書き込み可能(MTP:灾害programability)なデジタルコントローラを内蔵しており,すばやくシステムを稼働し,機敏にシステム要件に合わせることができます。
図7:MPC1102-54-xxxx
mpc11057 - 54 - 0750高効率,非絶縁,固定比率デジタルDC / DC 750 w電源モジュール
mpc11057 - 54 - 0750は,最大750 w連続出力のオープンフレームのデジタル電源モジュールです。このモジュルは最大60vの入力を受け付け，10:1の入出力比で調整されています。複数回書き込み可能(MTP:灾害programability)なデジタルコントローラを内蔵しており,すばやくシステムを稼働し,機敏にシステム要件に合わせることができます。
図8:mpc11057 - 54 - 0750 - xxxx
mpc12106 - 54 - 0750高効率,非絶縁,固定比率デジタルDC / DC 750 w電源モジュール
mpc12106 - 54 - 0750は,最大750 w連続出力のオープンフレームのデジタル電源モジュールです。このモジュルは最大60vの入力を受け付け，4:1の入出力比で調整されています。複数回書き込み可能(MTP:灾害programability)なデジタルコントローラを内蔵しており,すばやくシステムを稼働し,機敏にシステム要件に合わせることができます。
第2段階のソリューション:デジタルマルチフェーズコントローラ+ Intelli-Phase™またはIntelli-Module
议员はデジタルマルチフェーズコントローラとIntelli-Phase™ソリューションにおいて堅牢な製品ポートフォリオを展開しています。詳細はサバ/通信のペジをご参照ください。
図9:第2段階におけるデジタルマルチフェーズコントローラ+ Intell-Phase™を使用したブロック図
- デジタルマルチフェズコントロラの特長:
- 特許取得済みのコンスタントオンタ管理员ム(cot)制御
- マルチルプ，フレキシブルな位相割り当て
- 選べるesxi esxiンタフェesxiス:SVIC、SVI2/3、OVR、AVSBus、PMBus
- 故障処理とテレメトリが利用可能
- Intelli-Phaseの特長:
- 10aから90aまでの製品ラ
- 広いス邮箱ッチング周波数範囲:過渡電流と効率間でバランス
- zcd、ocp、nocp、otpおよびscp内蔵
- 最小限の外部部品
- Intelli-Moduleの特長:
- スペスの限られたアプリケションで高い電力密度を実現
- フレキシブルな出力割り当て
- より高いパワデリバリには並列動作で対応
| 製品情報 | |||
|---|---|---|---|
| 電力構成 | 製品タ邮箱プ | 製品型番 | 詳細 |
| 12vおよびmpsの新しい4v ~ 6vアキテクチャ | デジタルマルチフェズコントロラ | MP2882(サンプルのご依頼) MP2973(サンプルのご依頼) |
シングルルプ，10フェ デュアルルプ，16フェ デュアルルプ，12フェ |
12vアキテクチャ |
Intelli-Phase™ Intelli-Module |
MP86956 MP86936 |
16V, 70A Intelli-Phase, 5mm x 6mmパッケジ 16V, 70A Intelli-Phase, 3mm x 6mmパッケジ 16V, 120A智能模块，9mm x 10mmフットプリント |
| mpsの新しい4v ~ 6vアキテクチャ | Intelli-Phase™ | MP86972(サンプルのご依頼) MP86976(サンプルのご依頼) |
12V, 60A Intelli-Phase, 3mm x 6mmパッケジ 7V, 70A智能相，3mmx6mmパッケ，ジ |
| 製品情報 | |
|---|---|
| 電力構成 | 12vおよびmpsの新しい4v ~ 6vアキテクチャ |
| 製品の種類 | 詳細 |
| 数字多阶段的控制器 | 单回路，10相多相控制器 MP2882 双环，16相数字多相控制器 MP2973 双环，12相数字多相控制器 |
| 权力结构 | 12 v的遗产体系结构 |
| 类型的产品 | 部分描述 |
Intelli-PhaseTM |
MP86956 16V, 70A智能相位5mmx6mm封装 MP86936 16V, 60A智能相位，3mmx6mm封装 |
| 权力结构 | MPS的新4V到6V架构 |
| 类型的产品 | 部分描述 |
| Intelli-PhaseTM | MP86972 12V, 60A智能相位，3mmx6mm封装 MP86976 7V, 70A智能相位，3mmx6mm封装 |
mpsの48vデタセンタソリュション
- 決定ポ邮箱ント:
- 48vのパワアキテクチャを使用して完全な再設計
- 12vから24v電力構成へ移行または
- 現行の12vアキテクチャに再利用
议员は業界の新しい,要求の激しい電力要件に対応するため,包括的な製品ポートフォリオを開発しました。mpsの48vデタセンタソリュションは、配電ロスを解決し、スペースが限られた環境でも電力密度と効率を高く保つよう設計されています。以下の表は、さまざまなトポロジーを採用している600W、20フェーズのマルチフェーズ電源設計の48V電力構成を要約したものです。
| 製品情報 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 電力構成 | トポロジ | サズ(mm2） | 電力密度(W/in3.） | Pdn抵抗(μΩ) | Pdn損失@600w (w) | 第1段階での効率@600w | 第2段階での効率@600w | トタル効率@600w (pdn損失を含む) |
| 12vアキテクチャ | 4:1 LLC + 20フェズ5mm x 6mm Intelli-Phase™ | 4240 |
91.3 |
200 |
72 |
48vから12v: 92.0% |
12vから0.8v: 92.0% |
48vから0.8v: 81.4% |
| mpsの新しい4v ~ 6vアキテクチャ | 10:1 LLC + 20フェズ3mm x 6mm Intelli-Phase™ | 1972 |
196.3 |
50 |
18 |
48vから4.8v: 97.4% |
4.8vから0.8v: 91.1% |
48vから0.8v: 86.4% |
| 产品信息。 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 权力结构 | 12 v的遗产体系结构 | MPS的新4V到6V架构 | ||||||
| 拓扑结构 | 4:1 LLC+ 20相5mmx6mm智能相TM | 10:1 LLC+ 20相3mmx6mm智能相TM | ||||||
| 总大小(毫米2） | 4240 |
1972 |
||||||
| 功率密度(W /3.） | 91.3 |
196.3 |
||||||
| 生产电阻(μΩ) | 200 |
50 |
||||||
| PDN损耗@600W (W) | 72 |
18 |
||||||
| 第一阶段效率@600W | 48V ~ 12V: 92.0% |
48V ~ 4.8V: 97.4% |
||||||
| 阶段的效率@600W | 12V至0.8V: 92.0% |
48V至0.8V: 91.1% |
||||||
| 合计Efficiency@600W(含PDN丢失) | 2V至0.8V: 81.4% |
48V至0.8V: 86.4% |
||||||
その他の48vデタセンタソリュション用製品
高電流および高電力アプリケーションへの対応に加え,议员では,48 vデータセンター用設計が必要なより広い範囲の電力アプリケーションを実現するための波尔(荷载点)ステップダウンコンバータやIntelli-Fuseのような保護ICを含む,多数の製品ポートフォリオをご用意しています。
図10:48vデタセンタ設計用のmpsの電源ic .输出说明
| 製品情報 | ||
|---|---|---|
| 製品タ邮箱プ | 製品型番 | 詳細 |
| PoLステップダウンコンバタ | MP9940B(サンプルのご依頼) |
16V, 30A，スケラブル，デジタル，同期整流ステップダウンコンバタ，PMBus付き VR13およびIMP8/9用，デジタル，15A, SVIDステップダウンコンバタ，PMBus付き 16 v、12 / 20高効率,同期整流ステップダウンコンバータ,調整可能電流制限,プログラム可能周波数,電圧トラッキング付き 16v, 6a，高効率，同期整流ステップダウンコンバ，タ，調整可能な電流制限付き |
| Intelli-Fuse | 60V, 15A, 7mΩホットスワップIntelli-Fuseソリュション 16V, 50A, 1mΩ RDS(ON)ホットスワップIntelli-Fuseソシュ 16V, 50A, 1.1mΩホットスワップIntelli-Fuseソリュション，PMBus付き |
|
| 产品信息。 | ||
|---|---|---|
| 类型的产品 | 部分描述 | |
| 负载点(PoL)降压转换器 | 16v, 30A，可扩展，数字，同步降压转换器与PMBus MP9940B 数字，15A, SVID降压转换器与PMBus的VR13和IMVP8/9 16V, 12A/20A，高效，同步降压转换器，可调电流限制，可编程频率，电压跟踪 16V, 6A，高效，同步降压转换器，限流可调 |
|
| Intelli-Fuse | MP5048 60V, 15A, 7mΩ热插拔Intelli-Fuse解决方案 16V, 50A, 1mΩ RDS(ON)热插拔intelligent - fuse解决方案 16V, 50A, 1.1mΩ带PMBus的热插拔Intelli-Fuse解决方案 |
|
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