隨著大模型等系列 AIGC 產(chǎn)品的應(yīng)用落地，對于AI 服務(wù)器的需求快速提升，需要更高的功率密度，在有限空間內(nèi)實現(xiàn)高性能和低功耗的平衡。兩三年前，數(shù)據(jù)中心的加速卡多是PCIe卡，主要進(jìn)行一些推理運(yùn)算；然而近一兩年隨著AI的爆火，大模型訓(xùn)練任務(wù)成為主流，OAM卡的出貨量暴增。英偉達(dá)OAM卡的尺寸大小不足半張A4紙，但是功率可以達(dá)到700W甚至更高，這就要求功率密度也呈指數(shù)級的增長，而支撐這個功率密度的就是Power（電源）IC。

一直以來，英飛凌在power領(lǐng)域有著出色的表現(xiàn)。據(jù)英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部應(yīng)用管理經(jīng)理董唯一介紹，英飛凌Power IC在支撐功率密度的增長方面，主要表現(xiàn)在以下四大方面：

第一，代際的演進(jìn)，未來Power產(chǎn)品會走向碳化硅、氮化鎵技術(shù)，PSU現(xiàn)已有這方面的產(chǎn)品。

第二，英飛凌擁有先進(jìn)的封裝工藝，現(xiàn)在也應(yīng)用到了英飛凌最新一代的產(chǎn)品中。另外，英飛凌未來會做一些集成電感的產(chǎn)品，可以進(jìn)一步縮小芯片的面積，帶來更大的功率密度。

第三，英飛凌擁有系統(tǒng)級的架構(gòu)。不僅僅是從12V電源到GPU，未來的架構(gòu)都會到48V，而英飛凌有自己48V解決方案。此外，英飛凌現(xiàn)在也在做關(guān)于垂直供電的產(chǎn)品。

第四，除了電源產(chǎn)品以外的一些支撐，如電源保護(hù)，所有產(chǎn)品支撐著英飛凌推動數(shù)據(jù)中心的電源供電走向數(shù)字化和低碳化。

電源對AI芯片性能的發(fā)揮起重要作用

據(jù)統(tǒng)計，在一塊GPU板上，DC-DC的用量將超過60顆半導(dǎo)體DC-DC產(chǎn)品，這個數(shù)量是服務(wù)器CPU板上的1.5倍。除了集成了控制器和MOSFET的DC-DC以外，還有傳統(tǒng)的數(shù)字控制器和Power Stage，這些產(chǎn)品不僅占板面積很大，并且對效率的影響，對主芯片性能的影響都非常大。AI芯片要發(fā)揮出更高的功效，周圍的電源至關(guān)重要。

為了應(yīng)對一系列的挑戰(zhàn)，英飛凌于近日推出了全新的智能DC-DC POL芯片 TDA388xx系列產(chǎn)品，該芯片集成了英飛凌獨有的OptiMOS MOSFET以及Fast COT（快速恒定導(dǎo)通時間）引擎。

英飛凌內(nèi)置快速COT架構(gòu)的12 A和20 A同步降壓穩(wěn)壓器關(guān)鍵特性（圖源：英飛凌公司）

全新系列的DC-DC POL芯片具備五大特點：第一，可變換頻率，600KHz～1MHz之間可調(diào)節(jié)；第二，軟啟動時間極短，最快為1ms；第三，使用voltage控制模式；第四，具有電源良好輸出指示信號；第五，這是一個單晶圓的產(chǎn)品，具備更高性價比。

采用英飛凌專利的FAST COT

董唯一認(rèn)為新產(chǎn)系列將在市場中占有一定的地位，原因有二：第一，該系列產(chǎn)品有很高的性能，采用FAST COT的模式，使得客戶在調(diào)試過程中更方便；第二，輸入輸出范圍，寬輸入范圍2.7V-16V，輸出范圍0.6V-5.5V，可以滿足市面上大部分AI應(yīng)用對芯片供電的需求。

英飛凌內(nèi)置快速COT架構(gòu)的12 A和20 A POL產(chǎn)品家族（圖源：英飛凌公司）

據(jù)英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級主任工程師吳煉介紹，POL產(chǎn)品采用了英飛凌自有專利的FAST COT架構(gòu)，帶有內(nèi)部的諧波補(bǔ)償，不需要外圍的參數(shù)調(diào)節(jié)，整個動態(tài)的響應(yīng)非?？欤梢詫τ诟咝阅艿男枨罂焖夙憫?yīng)，當(dāng)有動態(tài)負(fù)載，電壓過沖與下沖時，可以很快調(diào)節(jié)回來，不會產(chǎn)生缺陷問題。此外，還有內(nèi)部補(bǔ)償，實現(xiàn)非常小的紋波，不需要有外部的大電容，只需要全部是陶瓷電容的輸出即可，在1V的輸出情況下，紋波控制在10mV以內(nèi)。

此次12A、20A系列的產(chǎn)品主打性價比和性能，采用單晶圓的技術(shù)，把控制器、Driver、包括上下管放在一個晶圓里。該技術(shù)也符合整個市場的趨勢和要求，相比起多晶圓的設(shè)計而言，能夠提供更低的成本，并保持很好的良率、可靠性和散熱性能。對于20A以上到40A系列，英飛凌還是采用多晶圓，保證大電流的承載能力。

支持通用封裝，避免供應(yīng)鏈風(fēng)險

董唯一分享英飛凌推出此次系列產(chǎn)品的動因有二：

第一，基于前兩年的缺芯潮。由于市場上各家的封裝不盡相同，導(dǎo)致產(chǎn)品缺貨的時候，給供應(yīng)鏈帶來極大的風(fēng)險。因此，英飛凌的這一系列產(chǎn)品采用市場上通用的QFN-21（3 mm x 4 mm）封裝，BOM可以與友商進(jìn)行兼容，從而可為用戶提供更大的選擇余地。

第二，英飛凌研發(fā)的POL產(chǎn)品，搭配數(shù)字控制器以及Power Stage，可以給客戶提供更穩(wěn)定和更可靠的系統(tǒng)級解決方案，這也是推出12A和20A POL的原因所在。

此外，英飛凌還有強(qiáng)大的供應(yīng)鏈體系，通過從晶圓到后道廠的規(guī)劃，在面對缺貨或者庫存，半導(dǎo)體周期性的變化中，可以有效進(jìn)行調(diào)整和面對來自客戶的挑戰(zhàn)。該規(guī)劃主要是兩個策略：第一，采用英飛凌自主的晶圓廠；第二，利用多個后道晶圓廠來支持產(chǎn)品生產(chǎn)。

TDA388xx系列產(chǎn)品共有四款降壓穩(wěn)壓器（TDA38812、TDA38813、TDA38825 和 TDA38826），在功率系統(tǒng)效率和設(shè)計緊湊性方面實現(xiàn)了重大飛躍，現(xiàn)已開放訂購。據(jù)悉，英飛凌下一步會有可并聯(lián)的DC-DC新產(chǎn)品發(fā)布，更好地滿足通訊客戶的一些需求。