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Mehrphasiger KI-Power-Chipsatz

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Der mehrphasige KI-Power-Chipsatz von Maxim erreicht einen Wirkungsgrad von mehr als 95 Prozent und bietet eine um 40 Prozent reduzierten Ausgangskapazität.

Der Chipsatz besteht aus dem Dual-Output-Spannungsregler »MAX16602« für KI-Kerne und dem Smart-Power-Stage-IC vom Typ »MAX20790«. Damit können die Entwickler jetzt sowohl einen hohen Wirkungsgrad als auch eine kleine Bauform der Schaltung realisieren. »Der Platz für KI-Stromversorgungen schrumpft. Deshalb wird es immer wichtiger, auf einem vorgegebenen kleinen Raum eine hohe Leistungsdichte zu bieten. Der mehrstufige KI-Power-Chipsatz versorgt KI-Hardware-Beschleuniger wie GPUs, FPGAs, ASICs und xPUs, um den Wirkungsgrad der Schaltung zu erhöhen und ihre Größe für verschiedene Formfaktoren wie PCIe und OAM zu reduzieren«, sagt Steven Chen, Director of Business Management für die Cloud and Data Center Business Unit bei Maxim Integrated.

Der mehrphasige KI-Chipsatz nutzt die Vorteile der patentierten gekoppelten Induktivität von Maxim Integrated zur Unterdrückung der Stromwelligkeit und verbessert die Effizienz im Vergleich zum Wettbewerb laut Maxim um einen Prozentpunkt. Das ermöglicht einen Wirkungsgrad von mehr als 95 Prozent bei einer Ausgangsspannung von 1,8 V (aus 12 V) und einer Last von 200 A. Diese Effizienzsteigerung führt zu einer Reduzierung der Verlustleistung um 16 Prozent. Der Chipsatz ermögliche außerdem eine um 40 Prozent geringere Ausgangskapazität im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten, wodurch die Gesamtgröße der Schaltung und die Anzahl der Kondensatoren reduziert wird. Der Chipsatz bietet eine skalierbare Lösung für verschiedene Ausgangsstromanforderungen und ist an verschiedene Formfaktoren anpassbar. Darüber hinaus ermöglicht der Chipsatz KI-Computing an der Edge sowie Cloud-Computing im Rechenzentrum.

Um den schnell steigenden Anforderungen von KI-Anwendungen und Deep Learning gerecht zu werden, erhöhen Entwickler von Hyperscale-Rechenzentren die Rechenleistung – und haben dann mit steigenden Leistungsspitzen und den damit verbundenen höheren Wärmewerten zu kämpfen. KI-Systeme mit dem mehrphasigen Chipsatz MAX16602 und MAX20790 erzeugen im Vergleich zu Wettbewerbslösungen weniger Wärme. Dank der gekoppelten Induktivitätstechnologie von Maxim Integrated und der monolithisch integrierten Dual-Side-Cooling-Leistungsstufen-ICs wird die Verlustleistung durch eine um 50 Prozent niedrigere Schaltfrequenz reduziert. Der monolithisch integrierte Ansatz eliminiert praktisch die parasitären Widerstände und Induktivitäten zwischen FETs und Treibern und erzielt so den branchenweit höchsten Wirkungsgrad.

Das Chipset bietet Flexibilität, weil es von 2 bis 16 Phasen für unterschiedliche Anforderungen an den Ausgangsstrom (der thermische Strom des Designs beträgt typischerweise 60 A bis 800 A oder mehr) skalierbar ist. Die gekoppelte Induktivität mit schmalem Profil (< 4 mm) ist anpassbar an verschiedene Formfaktoren wie Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) und OCP-Beschleunigungsmodule (OAM).

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