Diseño de referencia de GaN de 3,2 kW para potencia de IA en centros de datos

El diseño de referencia del servidor CRPS185 3 Titanium Plus de Navitas supera los estrictos requisitos de eficiencia de 80Plus Titanium para satisfacer las crecientes demandas de energía del centro de datos de IA.
Los procesadores de IA que consumen mucha energía, como el DGX GH200 'Grace Hopper' de Nvidia, exigen hasta 1.600 W cada uno y están impulsando especificaciones de potencia por rack desde 30-40 kW hasta 100 kW por gabinete.Mientras tanto, con el enfoque global en la conservación de energía y la reducción de emisiones, así como las últimas regulaciones europeas, las fuentes de alimentación para servidores deben superar la especificación de eficiencia 80Plus 'Titanium'.

● Medio puente de GaN integrado en un solo paquete
● IC de potencia GaN de tercera generación

Los diseños de referencia de Navitas reducen el tiempo de desarrollo y permiten una mayor eficiencia energética, densidad de potencia y costo del sistema utilizando circuitos integrados de potencia GaNFast.Estas plataformas de sistemas incluyen garantía de diseño completa con hardware completamente probado, software integrado, esquemas, lista de materiales, diseño, simulación y resultados de pruebas de hardware.

El CRPS185 utiliza los últimos diseños de circuitos, incluido un PFC de tótem CCM entrelazado con LLC de puente completo.Los componentes críticos son los nuevos circuitos integrados de potencia GaNFast de 650 V de Navitas, con una unidad GaN integrada robusta y de alta velocidad para abordar los problemas de sensibilidad y fragilidad asociados con los chips GaN discretos.
Los circuitos integrados de potencia GaNFast también ofrecen pérdidas de conmutación extremadamente bajas, con una capacidad de voltaje transitorio de hasta 800 V y otras ventajas de alta velocidad, como carga de puerta baja (Qg), capacitancia de salida (COSS) y pérdida de recuperación inversa (Qrr). ).Dado que la conmutación de alta velocidad reduce el tamaño, el peso y el costo de los componentes pasivos en una fuente de alimentación, Navitas estima que los circuitos integrados de potencia GaNFast ahorran un 5 % del costo de material del sistema de etapa LLC, más $64 por fuente de alimentación en electricidad durante 3 años.

El diseño utiliza la especificación de factor de forma 'Fuente de alimentación redundante común' (CRPS) definida por el Open Compute Project de hiperescala, que incluye Facebook, Intel, Google, Microsoft y Dell.

● Centro de diseño de China para centro de datos GaN
● El suministro CPRS AC-DC de 2400 W tiene una eficiencia del 96 %

Utilizando CPRS, la plataforma CRPS185 ofrece 3200 W de potencia total en solo 1U (40 mm) x 73,5 mm x 185 mm (544 cc), logrando una densidad de potencia de 5,9 W/cc, o casi 100 W/in3.Se trata de una reducción de tamaño del 40 % en comparación con el enfoque de silicio heredado equivalente y supera fácilmente el estándar de eficiencia del titanio, alcanzando más del 96,5 % con una carga del 30 % y más del 96 % extendiéndose del 20 % al 60 % de carga.

En comparación con las soluciones tradicionales 'Titanium', el diseño 'Titanium Plus' de Navitas CRPS185 de 3200 W que funciona con una carga típica del 30 % puede reducir el consumo de electricidad en 757 kWh y disminuir las emisiones de dióxido de carbono en 755 kg en 3 años.Esta reducción equivale a ahorrar 303 kg de carbón.No solo ayuda a los clientes de centros de datos a lograr ahorros de costos y mejoras de eficiencia, sino que también contribuye a los objetivos ambientales de conservación de energía y reducción de emisiones.

Además de los servidores de centros de datos, el diseño de referencia se puede utilizar en aplicaciones como fuentes de alimentación de conmutadores/enrutadores, comunicaciones y otras aplicaciones informáticas.

“La popularidad de aplicaciones de inteligencia artificial como ChatGPT es sólo el comienzo.A medida que la potencia del rack del centro de datos aumenta entre 2 y 3 veces, hasta 100 kW, es clave entregar más energía en un espacio más pequeño”, afirmó Charles Zha, vicepresidente y director general de Navitas China.

"Invitamos a los diseñadores de energía y arquitectos de sistemas a asociarse con Navitas y descubrir cómo una hoja de ruta completa de diseños de alta eficiencia y alta densidad de energía puede acelerar de manera rentable y sostenible las actualizaciones de sus servidores de IA".