Microchip與Navitas聯推AI資料中心 邁向800V電源架構

隨著AI資料中心持續擴展,以支援高功率GPU叢集,產業正逐步轉向800V DC機架電源架構,以提升配電效率、提高功率密度,並支援新一代伺服器設計。為協助加速此一轉型,Microchip與Navitas攜手合作,針對AI資料中心機架電源應用推出800V DC至6V DC參考設計。

此平台結合Microchip的數位電源控制與安全技術,以及Navitas的GaNFast氮化鎵(GaN)功率元件,為開發人員提供實際可行的高效率電源轉換方案,並符合Open Compute Project(OCP)800V DC標準。此解決方案提供完整的參考硬體、軟體與設計文件,有助於降低設計風險、縮短開發週期,並加速新一代AI基礎架構的部署。

Microchip數位訊號控制器事業部企業副總裁Joe Thomsen表示,AI基礎架構最佳化正推動資料中心產業數十年來最重大的電源架構轉型之一。隨著產業生態系逐步轉向更高電壓的機架電源系統,開發人員需要經過驗證的控制與安全技術,以協助降低導入風險。Microchip與Navitas的合作結合數位控制、硬體安全與先進GaN電源轉換技術,協助客戶更快將800V機架電源系統推向市場。

此參考平台的核心採用Microchip dsPIC33AK數位訊號控制器與TA100 CryptoAuthentication安全IC,並搭配Navitas GaNFast FET。dsPIC33AK可為高頻、高效率DC/DC轉換提供確定性的數位電源控制,而TA100則有助於建立硬體信任根,支援身分驗證、安全開機及受保護的韌體更新。這些技術共同為連網OCP電源供應器設計提供所需的精準控制與安全基礎。

dsPIC33AK256MPS306系列搭載200 MHz 32位元核心與雙精度浮點運算單元,並配備解析度達78 ps的高解析度脈衝寬度調變器,以及多組最高可達40 MSPS的12位元類比數位轉換器。這些元件提供美國商用國家安全演算法CNSA Suite 2.0所建議之後量子密碼演算法的程式庫支援,以及硬體加速密碼功能,可支援連網即時控制設計。

此電源子板的一次側採用堆疊式半橋拓撲,搭載16顆NV6034 650V、17 mΩ GaNFast FET。DFN 8×8雙面散熱封裝可降低熱阻,進一步發揮GaN的效能優勢,在維持卓越效率的同時支援更高的連續功率運作。此PDB的設計目標是在1 MHz切換頻率及滿載條件下,實現最高96%的峰值效率,功率密度可達2,100 W/in³。

其超薄外型的厚度比手機薄約20%,可與GPU板卡進行極為緊密的整合,藉此提升瞬態效能與配電效率。Navitas的系統層級設計方法,有助於將GaN技術的進展轉化為效率、功率密度、瞬態效能及整體擁有成本的實際改善。800V DC至6V DC的直接轉換,可將原本800V DC至50V DC與50V DC至6V DC兩個轉換級整合至單一轉換器,進一步提升端到端轉換效率。

Navitas Semiconductor全球解決方案行銷副總裁Vipin Bothra表示,隨著AI基礎架構持續擴展,以支援運算需求日益提高的平台,Navitas GaNFast技術是實現更高功率密度、更高效率及提升系統效能的關鍵技術。透過結合Navitas在功率半導體領域的領先優勢與Microchip的數位控制專業,此次合作將加速先進電源解決方案的推出,以因應新一代 AI 資料中心持續演進的需求。

此設計透過Microchip TA100 CryptoAuthentication IC整合硬體安全功能,讓開發人員無需從零開始建置相關功能,即可建立系統身分驗證與保護所需的可信賴基礎。TA100支援程式碼驗證,包括安全開機、訊息驗證碼產生、可信任的韌體更新,以及包括傳輸層安全性在內的多種金鑰管理協定,並支援其他以信任根為基礎的操作。

Microchip與Navitas的參考設計提供一套開發平台,可用於打造AI資料中心所需的高電壓、高功率及小型化機架電源系統。此設計提供參考板、軟體與相關文件,讓開發人員取得評估及加速部署AI資料中心800V DC電源轉換系統所需的資源。