
这场由东谈主工智能驱动的电力改进亚bo体育网,正重塑从芯片到电网的系数供电体系。
英飞凌最新白皮书提议七节略津预测,描写了AI供电的改日图景:改日十年,单颗处理器负载电流将达到10,000安培,是刻下水平的10倍;电源架功率品级将冲破100千瓦;AI办事器机架功耗将冲破1兆瓦;数据中心功耗需求将迈向吉瓦级限制......
该公司电源与传感器系统行状部总裁Adam White指出,自2022年底ChatGPT发布以来,AI工夫的指数级增长带来了前所未有的功率需求挑战,迫使行业不时冲破创新范围。
这些预测涵盖了从垂直供电工夫到直流微电网的全标的变革,将对数据中心运营商、征战制造商和投资者产生深入影响。跟着AI使命负载的执续增长,传统的48V供电架构将被高压直流系统取代,而可再天真力的整合也将成为欢乐纷乱能耗需求的要津。
预测一:垂直供电将主导改日处理器架构英飞凌预测,垂直供电将成为当代处理器的要津工夫。
白皮书指出,GPU和TPU汲取着手进工艺制程(如台积电N4P),通过多片硅片集成冲破单一制程末端。跟着芯片尺寸增大、供电电压降至约0.4V,总电流销耗瞻望十年内攀升至10,000安培。传统横向供电面目在如斯高电流下占用空间纷乱且损耗显耀,电能将通过主板垂直传递至处理器后面。
英飞凌提供从分建功率级到四相垂直功率模块的无缺居品组合,第三代居品电流密度已达2A/mm²。公司将OptiMOS™ 7系列低压硅基MOSFET工夫与芯片镶嵌封装工夫及专利3D集成工艺相联接,在垂直供电决策中竣事前所未有的功率密度。
当单机架功率冲破1兆瓦时,系统架构必须从48V生态转向800V或±400V高压直流供电。这一瞥变瞻望在单机架功率达到200-250千瓦时出现,此时48V总线母排需承载4100-5200A电流。
改日办事器主板将成功启动于800V或±400V电压下,需要引入电子保障丝、热插拔功能等新模块。英飞凌基于XDP™ XDP70x热插拔划定器与CoolSiC™ JFET工夫的惩办决策,轻佻竣事受控预充电并在相配时快速断开蚁集。
公司开发的6千瓦800V→12V演示板功率密度超过2300W/in³,峰值效果达97.4%,满载效果为96.6%。
预测三:AI机架功耗步入兆瓦时间白皮书指出,查验万亿级参数AI模子需要数千颗GPU集成在合并台机器中同步启动。由于IT机架里面数据传输速度远高于机架之间,行业趋势是在单个IT机架内集成更多GPU。当单个机架集成多达72台刀片办事器时,IT机架总功率将在十年内冲破1兆瓦。
在如斯高功率水平下,机架里面空间成为主要物理末端。AI机架将更专注于IT负载与高速通讯功能,电源模块、电板备用储能单位等附加功能将移动至侧柜或辅助机架。
当IT机架功率接近100千瓦时,基于单相同样输入的12千瓦PSU可升级并保执1U紧凑尺寸。每个电源架可容纳6个电源模块(72千瓦),每个机架最多配置8个电源架,为迈向1兆瓦IT机架奠定基础。
英飞凌在12千瓦PSU演示板中汲取多电平架构,高压部分使用400V CoolSiC™ MOSFET,次级侧汲取80V CoolGaN™ HEMT。当单个IT机架功率援救至1兆瓦时,数据中心将从单相PSU转向三相PSU,成功接入400V AC或480V AC三相同样电网。
当代GPU功耗不时攀升和AI策画节点密集部署,使新建数据中心用电需求已达数百兆瓦级别。改日几年将出现特意的"AI工场",在合并数据中心园区内用电量将达到吉瓦级,甚而超过数吉瓦。多家超大限制数据中心运营商已发布关联成就贪图。
英飞凌提供隐敝400V至3.3kV千般封装的CoolSiC™ MOSFET、CoolSiC™ JFET保护电路,以及80V至650V超高速开关GaN HEMT,确保吉瓦级数据中心竣事无拦阻壮健启动。
预测六:配电系统将转向直流微电网当功率需求面临吉瓦级时,必须建立全新配电基础方法。直流微电网被觉得是最有后劲塑造改日AI数据中心的架构决策,电能由中压同样电网(10-35kV)成功辘集生成,以高压直流体式分派,排斥传统AC-DC电源模块。
固态变压器(SST)工夫将发挥要津作用,轻佻成功从10kV-35kV中压同样电网收受电能,提供壮健可调的高压直发配电。每台固态变压器输出功率瞻望可达2-10兆瓦。英飞凌为此类诈欺提供开阔的CoolSiC™ MOSFET和IGBT居品组合(电压范围隐敝750V-3300V)。
凭据外洋动力署预测,AI是改日十年群众电力需求增长的三大驱登程分之一。群众数据中心所使用电力中,来自可再天真力的比例正面临50%。要撑执下一轮AI爆发式增长,电力必须以可执续面目得到。
英飞凌瞻望:
AI数据中心必须汲取可再天真力开脱对化石燃料的依赖,支执1吉瓦级数据中心启动约需8平淡公里太阳能电场
核电和微型核响应堆改日将壮健供应零碳动力
尽管非可再天真力仍将发挥作用,但群众趋势聚焦于鼓动数据中心低碳化
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