Desain referensi GaN 3,2kW untuk daya AI pusat data

Desain referensi server CRPS185 3 Titanium Plus dari Navitas melampaui persyaratan efisiensi Titanium 80Plus yang ketat untuk memenuhi permintaan daya yang semakin meningkat pada daya pusat data AI.
Prosesor AI yang haus daya seperti DGX GH200 'Grace Hopper' dari Nvidia masing-masing memerlukan daya hingga 1.600 W, mendorong spesifikasi daya per rak dari 30-40 kW hingga 100 kW per kabinet.Sementara itu, dengan fokus global pada konservasi energi dan pengurangan emisi, serta peraturan terbaru Eropa, pasokan daya server harus melebihi spesifikasi efisiensi 'Titanium' 80Plus.

● Setengah jembatan GaN terintegrasi dalam satu paket
● IC daya GaN generasi ketiga

Desain referensi Navitas mengurangi waktu pengembangan dan memungkinkan efisiensi energi, kepadatan daya, dan biaya sistem yang lebih tinggi menggunakan IC daya GaNFast.Platform sistem ini mencakup jaminan desain lengkap dengan perangkat keras yang telah teruji sepenuhnya, perangkat lunak tertanam, skema, bill-of-material, tata letak, simulasi, dan hasil pengujian perangkat keras.

CRPS185 menggunakan desain sirkuit terbaru termasuk PFC tiang totem CCM yang disisipkan dengan jembatan penuh LLC.Komponen penting adalah IC daya GaNFast 650V baru dari Navitas, dengan drive GaN terintegrasi berkecepatan tinggi yang kuat untuk mengatasi masalah sensitivitas dan kerapuhan yang terkait dengan chip GaN diskrit.
IC daya GaNFast juga menawarkan kerugian peralihan yang sangat rendah, dengan kemampuan tegangan transien hingga 800 V, dan keunggulan kecepatan tinggi lainnya seperti muatan gerbang rendah (Qg), kapasitansi keluaran (COSS) dan tidak ada kerugian pemulihan balik (Qrr ).Karena peralihan berkecepatan tinggi mengurangi ukuran, berat, dan biaya komponen pasif dalam catu daya, Navitas memperkirakan bahwa IC daya GaNFast menghemat 5% biaya material sistem tahap LLC, ditambah $64 per catu daya listrik selama 3 tahun.

Desainnya menggunakan spesifikasi faktor bentuk 'Common Redundant Power Supply' (CRPS) yang ditentukan oleh Hyperscale Open Compute Project, termasuk Facebook, Intel, Google, Microsoft, dan Dell.

● Pusat desain Tiongkok untuk pusat data GaN
● Pasokan CPRS AC-DC 2400W memiliki efisiensi 96%.

Dengan menggunakan CPRS, platform CRPS185 menghasilkan daya penuh 3.200 W hanya dalam 1U (40 mm) x 73,5mm x 185 mm (544 cc), mencapai kepadatan daya 5,9 W/cc, atau hampir 100 W/in3.Ini adalah pengurangan ukuran sebesar 40% vs, pendekatan silikon lama yang setara dan dengan mudah melampaui standar efisiensi Titanium, mencapai lebih dari 96,5% pada beban 30%, dan lebih dari 96% pada beban 20% hingga 60%.

Dibandingkan dengan solusi 'Titanium' tradisional, desain 'Titanium Plus' Navitas CRPS185 3.200 W yang dijalankan pada beban 30% dapat mengurangi konsumsi listrik sebesar 757 kWh, dan mengurangi emisi karbon dioksida sebesar 755 kg selama 3 tahun.Pengurangan ini setara dengan penghematan 303 kg batu bara.Hal ini tidak hanya membantu klien pusat data mencapai penghematan biaya dan peningkatan efisiensi, namun juga berkontribusi terhadap tujuan lingkungan berupa konservasi energi dan pengurangan emisi.

Selain server pusat data, desain referensi dapat digunakan dalam aplikasi seperti catu daya switch/router, komunikasi, dan aplikasi komputasi lainnya.

“Popularitas aplikasi AI seperti ChatGPT hanyalah permulaan.Seiring dengan peningkatan daya rak pusat data sebesar 2x-3x, hingga 100 kW, memberikan lebih banyak daya dalam ruang yang lebih kecil adalah kuncinya,” kata Charles Zha, VP dan GM Navitas China.

“Kami mengundang perancang daya dan arsitek sistem untuk bermitra dengan Navitas dan menemukan bagaimana peta jalan lengkap mengenai efisiensi tinggi, desain kepadatan daya tinggi dapat menghemat biaya, dan mempercepat peningkatan server AI mereka secara berkelanjutan.”