电流倍增技术的进步可实现新的人工智能处理器电源解决方案（Vicor OCP China Day 2022，CN PDF）-2022-CN

本文是 Vicor 公司 Siyu Chai 在 OCP China Day 2022 上的演讲,聚焦高性能 AI/GPU/CPU/NPU 处理器供电面临的挑战与解决方案。

随着制程节点降低和工作电压下降,处理器峰值电流需求急剧上升,传统 PDN(配电网络)在 OAM 模块、AI 加速卡、网络交换机和集群计算场景下面临 PCB 尺寸、连接器及板载内存堵塞等空间限制,传统多相方案(DrMOS/电感器)存在高转换比(最小 12:1)、相位不平衡、噪声和大尺寸等缺陷。

Vicor 提出分比式电源架构(FPA),将稳压(PRM)与变压(VTM)解耦,实现高密度、低噪声和电源重新分配。

在横向供电方案中,新型可扩展 VTM 可实现 64:1 电流倍增,22×8mm 模块提供 125A、47×8mm 模块提供 375A；两个 46×8×2.8mm VTM 并联可为 OAM 模块提供 750A 持续/1500A 峰值电流。

横向-垂直混合方案将 VTM 置于 PCB 底部,可减少 PDN 损耗 50% 以上。

垂直供电方案采用齿轮电流倍增器 GTM,具备低互连电阻、与处理器匹配的端子间距(1mm)、低噪声 ZCS/ZVS 等优势,单个 33×30×4.1mm GTM 可提供 1000A 持续/1800A 峰值电流,并支持顶部供电,热密度更低,散热更优。