3,2 kW GaN-referentieontwerp voor AI-stroom in datacenters

Het CRPS185 3 Titanium Plus-serverreferentieontwerp van Navitas overtreft de strenge 80Plus Titanium-efficiëntievereisten om te voldoen aan de toenemende stroomvereisten van AI-datacenterkracht.
Energievretende AI-processors zoals Nvidia's DGX GH200 'Grace Hopper' vragen elk tot 1.600 W en zorgen voor vermogens per rack-specificaties van 30-40 kW tot 100 kW per kast.Ondertussen moeten servervoedingen, met de wereldwijde focus op energiebesparing en emissiereductie, en de nieuwste Europese regelgeving, de 80Plus 'Titanium'-efficiëntiespecificatie overschrijden.

● GaN halve brug geïntegreerd in één pakket
● GaN-stroom-IC van de derde generatie

De Navitas-referentieontwerpen verkorten de ontwikkelingstijd en maken een hogere energie-efficiëntie, vermogensdichtheid en systeemkosten mogelijk met behulp van GaNFast-stroom-IC's.Deze systeemplatforms omvatten compleet ontwerpmateriaal met volledig geteste hardware, embedded software, schema's, stuklijsten, lay-out, simulatie en hardwaretestresultaten.

De CRPS185 maakt gebruik van de nieuwste circuitontwerpen, waaronder een interleaved CCM-totempaal PFC met volledige brug LLC.De kritische componenten zijn de nieuwe 650V GaNFast-stroom-IC's van Navitas, met een robuuste, snelle geïntegreerde GaN-drive om de gevoeligheids- en kwetsbaarheidsproblemen aan te pakken die gepaard gaan met discrete GaN-chips.
De GaNFast-vermogens-IC's bieden ook extreem lage schakelverliezen, met een transiëntspanningsvermogen tot 800 V, en andere hogesnelheidsvoordelen zoals lage poortlading (Qg), uitgangscapaciteit (COSS) en geen omgekeerd herstelverlies (Qrr ).Omdat snel schakelen de omvang, het gewicht en de kosten van passieve componenten in een voeding vermindert, schat Navitas dat GaNFast-stroom-IC's 5% besparen op de materiaalkosten van het LLC-systeem, plus $ 64 per voeding aan elektriciteit over een periode van drie jaar.

Het ontwerp maakt gebruik van de 'Common Redundant Power Supply' (CRPS) vormfactorspecificatie die is gedefinieerd door het hyperscale Open Compute Project, waaronder Facebook, Intel, Google, Microsoft en Dell.

● China ontwerpcentrum voor datacenter GaN
● 2400 W CPRS AC-DC-voeding heeft een efficiëntie van 96%

Met behulp van CPRS levert het CRPS185-platform maar liefst 3.200 W aan vermogen in slechts 1U (40 mm) x 73,5 mm x 185 mm (544 cc), waarmee een vermogensdichtheid van 5,9 W/cc of bijna 100 W/in3 wordt bereikt.Dit is een verkleining van 40% ten opzichte van de equivalente oudere siliciumbenadering en overtreft gemakkelijk de Titanium-efficiëntienorm, waarbij meer dan 96,5% wordt bereikt bij een belasting van 30%, en meer dan 96% bij een belasting van 20% tot 60%.

Vergeleken met traditionele 'Titanium'-oplossingen kan het Navitas CRPS185 3.200 W 'Titanium Plus'-ontwerp met een typische belasting van 30% het elektriciteitsverbruik met 757 kWh verminderen en de CO2-uitstoot met 755 kg verminderen over een periode van 3 jaar.Deze reductie komt overeen met een besparing van 303 kg steenkool.Het helpt datacenterklanten niet alleen om kostenbesparingen en efficiëntieverbeteringen te realiseren, maar draagt ​​ook bij aan de milieudoelstellingen van energiebesparing en emissiereductie.

Naast datacenterservers kan het referentieontwerp worden gebruikt in toepassingen zoals switch/router-voedingen, communicatie en andere computertoepassingen.

“De populariteit van AI-applicaties zoals ChatGPT is nog maar het begin.Omdat het rackvermogen van datacenters met 2x-3x toeneemt, tot 100 kW, is het leveren van meer vermogen in een kleinere ruimte van cruciaal belang”, zegt Charles Zha, VP en GM van Navitas China.

“We nodigen energieontwerpers en systeemarchitecten uit om samen te werken met Navitas en te ontdekken hoe een complete routekaart van ontwerpen met hoge efficiëntie en hoge vermogensdichtheid hun AI-serverupgrades kosteneffectief en duurzaam kan versnellen.”