कंपनी ब्लॉग के बारे में एआई सर्वर में MOSFET अनुप्रयोग | Infineon OptiMOS™, CoolMOS™, CoolSiC™, ROHM SiC MOSFETs और Microchip mSiC™ सीरीज़ के आपूर्तिकर्ता

एआई कंप्यूटिंग पावर की मांग में विस्फोटक वृद्धि के साथ, सर्वर पावर सप्लाई सिस्टम तेजी से 800V एचवीडीसी आर्किटेक्चर की ओर विकसित हो रहे हैं। मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स Infineon के OptiMOS™, CoolMOS™ और CoolSiC™ के साथ-साथ ROHM के SiC MOSFETs और माइक्रोचिप की mSiC™ श्रृंखला की आपूर्ति करता है, जो AI सर्वर बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए व्यापक पावर सेमीकंडक्टर समाधान प्रदान करता है।

I. एआई सर्वर पावर आर्किटेक्चर और पावर डिवाइस आवश्यकताओं का विकास

जेनेरिक एआई मॉडल प्रशिक्षण और अनुमान समूहों की बिजली खपत अब मेगावाट स्तर से अधिक हो गई है, प्रति कैबिनेट बिजली तेजी से पारंपरिक 10 किलोवाट से बढ़कर 100 किलोवाट या इससे भी अधिक हो गई है। यह परिवर्तन बिजली एमओएसएफईटी पर अभूतपूर्व मांग रखता है: कम ऑन-स्टेट नुकसान, अधिक उछाल झेलने की क्षमता, उच्च तापीय स्थिरता और बेहतर स्विचिंग विशेषताएं।

वर्तमान एआई सर्वर बिजली आपूर्ति आर्किटेक्चर तीन अलग-अलग तकनीकी मार्गों के साथ विकसित हो रहे हैं: वर्तमान में कमी के साथ स्टेप-अप (12वी/48वी से 400वी/800वी हाई-वोल्टेज डीसी में स्थानांतरण), रूपांतरण चरणों की संख्या में कमी (मल्टी-स्टेज रूपांतरण से 800वी → 48वी → 12वी → कोर तक सरलीकरण), और चिप के करीब बिजली वितरण। इन परिवर्तनों ने सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) और सिलिकॉन-आधारित सुपर-जंक्शन MOSFETs को महत्वपूर्ण घटक बना दिया है।

द्वितीय. मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स: एक विशेषज्ञ पावर एमओएसएफईटी आपूर्तिकर्ता

1996 में स्थापित, शेन्ज़ेन मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स कंपनी लिमिटेड इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का विश्व स्तर पर प्रसिद्ध अधिकृत स्वतंत्र वितरक है। शेन्ज़ेन में मुख्यालय वाली कंपनी ने हांगकांग, जापान, रूस और अन्य स्थानों में शाखाएँ स्थापित की हैं। कंपनी ने ISO 9001:2014 अंतर्राष्ट्रीय गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली प्रमाणन और ISO 14001:2014 पर्यावरण प्रबंधन प्रणाली प्रमाणन प्राप्त किया है, और 500 से अधिक प्रसिद्ध निर्माताओं से उत्पाद वितरित करने में माहिर है।

बिजली उपकरणों के क्षेत्र में, मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स ने उत्पाद की गुणवत्ता और आपूर्ति की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए इनफिनियन, आरओएचएम और माइक्रोचिप जैसे प्रमुख अंतरराष्ट्रीय सेमीकंडक्टर निर्माताओं के साथ दीर्घकालिक, स्थिर साझेदारी स्थापित की है।

तृतीय. इन्फिनियॉन पावर MOSFET श्रृंखला का विस्तृत अवलोकन

1. OptiMOS™ 7 सीरीज - क्लाउड कंप्यूटिंग के लिए डिज़ाइन किया गया

Infineon OptiMOS™ 7 श्रृंखला विशिष्ट एप्लिकेशन आवश्यकताओं के अनुरूप 'एप्लिकेशन-उन्मुख' डिज़ाइन दर्शन को अपनाती है। इस श्रृंखला में स्विचिंग-अनुकूलित उत्पाद विशेष रूप से भविष्य के डेटा केंद्रों, सर्वरों और दूरसंचार उपकरणों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो सोर्स डाउन पैकेजिंग के उपयोग के माध्यम से 25 प्रतिशत तक प्रदर्शन के रूप (एफओएम) में सुधार और महत्वपूर्ण रूप से बढ़ी हुई थर्मल प्रबंधन क्षमताओं की पेशकश करते हैं।

OptiMOS™ 7 25V MOSFETs मुख्य रूप से इंटरमीडिएट बस कनवर्टर (IBC) अनुप्रयोगों के लिए लक्षित हैं और AI कोर बिजली आपूर्ति का समर्थन करने के लिए 48V वोल्टेज रूपांतरण के लिए उपयुक्त हैं। उत्पाद पोर्टफोलियो को दो मुख्य तकनीकी श्रेणियों में विभाजित किया गया है: हार्ड-स्विचिंग और सॉफ्ट-स्विचिंग, 175 डिग्री सेल्सियस तक के रेटेड तापमान के साथ।

2. OptiMOS™ 6 श्रृंखला - DC-DC रूपांतरण दक्षता के लिए एक नया मानक स्थापित करना

Infineon के OptiMOS™ 6 80V MOSFETs, एक कॉम्पैक्ट 5x6 mm² डुअल-साइडेड हीट-डिसिपेटिंग पैकेज में रखे गए हैं, जिन्हें अग्रणी प्रोसेसर निर्माताओं से AI सर्वर प्लेटफॉर्म के IBC टियर में एकीकृत किया गया है। एप्लिकेशन परीक्षण से पता चलता है कि उनकी दक्षता पिछले समाधानों की तुलना में लगभग 0.4 प्रतिशत अधिक है, जो लगभग 4.3 डब्ल्यू प्रति किलोवाट लोड की बचत के बराबर है।

2,000 रैक वाले हाइपरस्केल डेटा सेंटर में इस समाधान को लागू करने से प्रति घंटे 1.2 मेगावाट से अधिक ऊर्जा बचाई जा सकती है। उत्पाद हार्ड-स्विचिंग टोपोलॉजी में बेहतर स्विचिंग प्रदर्शन प्रदान करता है, चालन हानि को कम करके ऊर्जा दक्षता बढ़ाता है, जबकि दोहरी तरफा गर्मी-विघटित पैकेज थर्मल प्रबंधन में सुधार और बिजली घनत्व बढ़ाने में मदद करता है।

3. CoolMOS™ 8 सीरीज - सुपर-जंक्शन MOSFET प्रौद्योगिकी के लिए बेंचमार्क

Infineon के CoolMOS™ 8 सुपर-जंक्शन MOSFETs ने टाइटेनियम प्लस दक्षता प्रमाणन प्राप्त करने के लिए मिमी इलेक्ट्रिक की 5.5 किलोवाट AI सर्वर बिजली आपूर्ति को सक्षम किया है। CFD7 श्रृंखला की तुलना में, CoolMOS™ 8 में गेट चार्ज में 18 प्रतिशत की कमी है; P7 श्रृंखला की तुलना में, यह आंकड़ा बढ़कर 33 प्रतिशत हो जाता है। यह उत्पाद बाज़ार में सबसे तेज़ टर्न-ऑफ समय का दावा करता है, पिछली पीढ़ी की तुलना में थर्मल प्रदर्शन में 14 प्रतिशत से 42 प्रतिशत तक सुधार हुआ है।

CoolMOS™ 8 एक तेज़ बॉडी डायोड को एकीकृत करता है, जो कम-पावर स्विचिंग बिजली आपूर्ति से लेकर सर्वर, दूरसंचार उपकरण और सॉलिड-स्टेट सर्किट ब्रेकर जैसे उच्च-शक्ति सिस्टम तक विभिन्न अनुप्रयोगों में इसके व्यापक उपयोग को सक्षम बनाता है।

4. CoolSiC™ MOSFET G2 सीरीज - सिलिकॉन कार्बाइड प्रौद्योगिकी में अग्रणी

Infineon की दूसरी पीढ़ी की 650V CoolSiC™ MOSFET AI सर्वर के लिए उच्च-वोल्टेज बिजली आपूर्ति में एक मुख्य घटक है। 24kW बैटरी बैकअप यूनिट (बीबीयू) संदर्भ डिज़ाइन में, CoolSiC MOSFET IMT65R033M2H के आसपास निर्मित DC-DC रूपांतरण चरण, 99 प्रतिशत से अधिक रूपांतरण दक्षता प्राप्त करता है।

650V ब्रेकडाउन वोल्टेज, एक स्थिर बॉडी डायोड, 175°C की जंक्शन तापमान रेटिंग और .XT पैकेजिंग तकनीक की विशेषता के साथ, यह उत्पाद वोल्टेज स्पाइक्स, उच्च डीवी/डीटी ट्रांसिएंट और निरंतर थर्मल साइक्लिंग जैसी मांग वाली परिचालन स्थितियों के तहत असाधारण विश्वसनीयता प्रदर्शित करता है।

चतुर्थ. ROHM SiC MOSFET श्रृंखला

ROHM के 750V SiC MOSFET, "SCT4013DLL", को AI सर्वर बिजली आपूर्ति BBUs में अपनाया गया है, जहां इसे ±400V आपूर्ति वास्तुकला के तहत संचालित बिजली आपूर्ति इकाइयों के भीतर कॉन्फ़िगर किया गया है। यह उत्पाद 175 डिग्री सेल्सियस के अधिकतम जंक्शन तापमान के साथ उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध प्रदान करता है, जो बीबीयू के भीतर भी स्थिर संचालन को सक्षम बनाता है, जहां बढ़ते वोल्टेज और बिजली घनत्व के कारण गर्मी उत्पादन बढ़ रहा है।

अगली पीढ़ी के 800 वी डीसी बिजली आपूर्ति आर्किटेक्चर में, जहां बीबीयू के आंतरिक बैटरी पैक में आपूर्ति वोल्टेज लगभग 560 वी है, आरओएचएम के 750 वी सीआईसी एमओएसएफईटी का भी उपयोग किया जा सकता है। आरओएचएम ने एआई सर्वर बिजली आपूर्ति डिजाइन के लिए एक व्यापक समाधान प्रदान करते हुए "एआई सर्वर के लिए आरओएचएम के 800 वी डीसी आर्किटेक्चर समाधान" नामक श्वेत पत्र प्रकाशित किया है।

वी. माइक्रोचिप mSiC™ श्रृंखला

माइक्रोचिप का 3.3 kV HV-D3 mSiC पावर मॉड्यूल विशेष रूप से AI डेटा केंद्रों में सॉलिड-स्टेट ट्रांसफार्मर (SST) अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। मॉड्यूल उद्योग-मानक 62 मिमी पैकेज के भीतर 3.3 केवी सिलिकॉन कार्बाइड एमओएसएफईटी और एक शॉट्की डायोड को एकीकृत करता है, जो मध्यम-वोल्टेज ग्रिड से सर्वर रैक तक सीधे अत्यधिक कुशल बिजली वितरण को सक्षम बनाता है।

माइक्रोचिप की mSiC MOSFET तकनीक विस्तृत तापमान रेंज में अत्यधिक प्रतिस्पर्धी RDS (ऑन) स्थिरता बनाए रखती है। लो-वोल्टेज SiC समाधानों की तुलना में, 13.8 kV या 34.5 kV ग्रिड से कनेक्ट होने पर आवश्यक श्रृंखला घटकों की संख्या काफी कम हो जाती है - लगभग आधी। मॉड्यूल 100 से 300 ए तक के अनुप्रयोगों का समर्थन करता है और ठोस-राज्य ट्रांसफार्मर, मध्यम-वोल्टेज मोटर ड्राइव और औद्योगिक बिजली प्रणालियों के लिए उपयुक्त है।

VI. एआई सर्वर विद्युत आपूर्ति के लिए विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

IBC इंटरमीडिएट बस रूपांतरण: OptiMOS™ 7/6 उच्च दक्षता DC-DC रूपांतरण, उन्नत पावर घनत्व

पीएफसी/एलएलसी प्राइमरी साइड: CoolMOS™ 8 टाइटेनियम-स्तरीय दक्षता, तेज़ स्विचिंग

हाई-वोल्टेज बीबीयू: CoolSiC™ G2 99%+ दक्षता, उच्च विश्वसनीयता

800V HVDC: ROHM SiC MOSFETs उच्च तापमान प्रतिरोध, कम नुकसान

सॉलिड-स्टेट ट्रांसफार्मर: माइक्रोचिप mSiC™ मध्यम-वोल्टेज प्रत्यक्ष रूपांतरण, रूपांतरण चरणों की कम संख्या

निष्कर्ष

एआई कंप्यूटिंग बुनियादी ढांचे के तेजी से विस्तार के साथ, सर्वर बिजली आपूर्ति को बिजली घनत्व, रूपांतरण दक्षता और उच्च तापमान विश्वसनीयता के मामले में बेहद कठोर आवश्यकताओं का सामना करना पड़ता है। Infineon OptiMOS™, CoolMOS™ और CoolSiC™, साथ ही मिंगजियाडा इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा आपूर्ति की गई ROHM SiC MOSFETs और माइक्रोचिप mSiC™ श्रृंखला, अपने अग्रणी तकनीकी प्रदर्शन और स्थिर आपूर्ति क्षमताओं के कारण अत्यधिक ऊर्जा-कुशल AI सर्वर बिजली आपूर्ति के निर्माण के लिए प्रमुख विकल्प बन गए हैं।

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