3,2-kW-GaN-Referenzdesign für die KI-Leistung von Rechenzentren

Das CRPS185 3 Titanium Plus-Server-Referenzdesign von Navitas übertrifft die strengen 80Plus Titanium-Effizienzanforderungen, um den steigenden Leistungsanforderungen der KI-Rechenzentrumsleistung gerecht zu werden.
Leistungshungrige KI-Prozessoren wie der DGX GH200 „Grace Hopper“ von Nvidia benötigen jeweils bis zu 1.600 W und treiben die Leistungsspezifikationen pro Rack von 30–40 kW auf bis zu 100 kW pro Schrank.Mittlerweile müssen Server-Netzteile angesichts des weltweiten Fokus auf Energieeinsparung und Emissionsreduzierung sowie der neuesten europäischen Vorschriften die Effizienzspezifikation 80Plus „Titanium“ übertreffen.

● GaN-Halbbrücke in einem einzigen Gehäuse integriert
● GaN-Leistungs-IC der dritten Generation

Die Navitas-Referenzdesigns verkürzen die Entwicklungszeit und ermöglichen eine höhere Energieeffizienz, Leistungsdichte und Systemkosten durch den Einsatz von GaNFast-Leistungs-ICs.Diese Systemplattformen umfassen vollständige Designmaterialien mit vollständig getesteter Hardware, eingebetteter Software, Schaltplänen, Stücklisten, Layout, Simulation und Hardware-Testergebnissen.

Der CRPS185 verwendet die neuesten Schaltungsdesigns, einschließlich eines verschachtelten CCM-Totem-Pole-PFC mit Vollbrücken-LLC.Die entscheidenden Komponenten sind die neuen 650-V-GaNFast-Leistungs-ICs von Navitas mit robustem, integriertem Hochgeschwindigkeits-GaN-Antrieb, um die Empfindlichkeits- und Zerbrechlichkeitsprobleme zu lösen, die mit diskreten GaN-Chips verbunden sind.
Die GaNFast-Leistungs-ICs bieten außerdem extrem niedrige Schaltverluste mit einer Transientenspannungsfähigkeit von bis zu 800 V und andere Hochgeschwindigkeitsvorteile wie niedrige Gate-Ladung (Qg), Ausgangskapazität (COSS) und keinen Reverse-Recovery-Verlust (Qrr). ).Da Hochgeschwindigkeitsschaltung die Größe, das Gewicht und die Kosten passiver Komponenten in einem Netzteil reduziert, schätzt Navitas, dass GaNFast-Leistungs-ICs 5 % der Materialkosten des LLC-Stufensystems einsparen, plus 64 US-Dollar pro Netzteil an Strom über einen Zeitraum von drei Jahren.

Das Design nutzt die Formfaktorspezifikation „Common Redundant Power Supply“ (CRPS), die vom Hyperscale Open Compute Project definiert wurde, an dem Facebook, Intel, Google, Microsoft und Dell beteiligt sind.

● China-Designzentrum für Rechenzentrum GaN
● 2400 W CPRS AC/DC-Versorgung hat einen Wirkungsgrad von 96 %

Mithilfe von CPRS liefert die CRPS185-Plattform volle 3.200 W Leistung auf nur 1 HE (40 mm) x 73,5 mm x 185 mm (544 cm³) und erreicht damit eine Leistungsdichte von 5,9 W/cm³ oder fast 100 W/in3.Dies stellt eine Größenreduzierung von 40 % gegenüber dem entsprechenden herkömmlichen Silizium-Ansatz dar und übertrifft den Effizienzstandard von Titanium deutlich und erreicht über 96,5 % bei 30 % Last und über 96 % bei 20 % bis 60 % Last.

Im Vergleich zu herkömmlichen „Titanium“-Lösungen kann das Navitas CRPS185 3.200 W „Titanium Plus“-Design bei einer typischen Last von 30 % den Stromverbrauch um 757 kWh und die Kohlendioxidemissionen um 755 kg über einen Zeitraum von drei Jahren senken.Diese Reduzierung entspricht einer Einsparung von 303 kg Kohle.Es hilft Rechenzentrumskunden nicht nur dabei, Kosteneinsparungen und Effizienzsteigerungen zu erzielen, sondern trägt auch zu den Umweltzielen Energieeinsparung und Emissionsreduzierung bei.

Zusätzlich zu Rechenzentrumsservern kann das Referenzdesign in Anwendungen wie Switch-/Router-Stromversorgungen, Kommunikation und anderen Computeranwendungen verwendet werden.

„Die Popularität von KI-Anwendungen wie ChatGPT ist nur der Anfang.Da die Leistung der Rechenzentrums-Racks um das Zwei- bis Dreifache auf bis zu 100 kW steigt, ist die Bereitstellung von mehr Leistung auf kleinerem Raum von entscheidender Bedeutung“, sagte Charles Zha, VP und GM von Navitas China.

„Wir laden Energiedesigner und Systemarchitekten ein, mit Navitas zusammenzuarbeiten und herauszufinden, wie eine vollständige Roadmap hocheffizienter Designs mit hoher Leistungsdichte ihre KI-Server-Upgrades kostengünstig und nachhaltig beschleunigen kann.“