（文/程文智）AI在這幾年發展特別迅速，大家普遍比較關注的點在于AI的算力、算法和大數據。這三大核心元素確實很重要，但其實還有一個我們大家沒怎么關注，但卻不可或缺的元素也在不斷發展中，那就是AI系統的供電電源芯片及解決方案。今天就讓我們來看看有哪些廠商提供了AI系統的電源芯片和解決方案。

就在ADI官宣正式完成對Maxim合并的前兩天，Maxim發布了一款給AI處理器核供電的雙輸出穩壓電源MAX16602，及智能電源級IC MAX20790。據悉，MAX16602高效內核穩壓器采用了耦合電感器和但芯片雙邊冷卻智能功率級IC。該器件具有增強的瞬態響應和低靜態電流。通過單相智能功率級，額外的單相輸出可系統中生成VSA電源軌。

完整電路是一款高效 (8+1) 多相同步降壓轉換器，具有各種狀態和參數測量功能。該控制器還支持PWM并聯，以控制多達16個相位，也就是說，MAX16602的設計方案非常靈活，可從2相擴展至16相，以滿足不同輸出電流的要求，通常為60A至800A，或者更高；此外，還可定制薄型(<4mm)耦合電感，提供多種規格尺寸，例如外圍元件快速互連(PCIe)和OCP加速器模塊(OAM)等。

圖：MAX16602的典型工作電路（來源：MAX16602數據手冊）

MAX16602的主要特性包括：

一是高功率密度和效率。其智能電源級支持MAX20778/A, MAX20779/A/B/C, MAX20780, MAX20790, MAX16604；效率方面，在1.8V輸出電壓、200A負載條件下，效率高于95%；集成了輸入功率監控器。

二是可通過PMBus進行遙測。具有數字可編程配置，輸入電壓、電流和功率監控，以及功率級溫度監控和報告功能。

三是高級電源管理。除了可自主切相外，還具有正交電流再平衡和低靜態電流特性。

四是具有比較完善的保護特性。包括輸入和偏置電源欠壓保護、過流保護，以及關鍵故障標記輸出引腳等保護特性。

在應用方面，MAX16602可用于大電流多相穩壓器、AI內核和XPU、VR 13.HC CPU和存儲器、GPU、網絡ASIC、服務器和工作站、企業級存儲設備等應用，也就是說，該芯片組適用于AI邊緣計算以及數據中心云計算等系統的供電設計。

英特爾的Enpirion電源系統芯片（PowerSoC）模塊是DC-DC降壓轉換器，它整合了構建電源所需的幾乎所有組件，同時不影響性能和效率，適用于FPGA、SoC、CPU、ASIC和其他半導體設備。

其中，英特爾提供的一款面向高性能系統的多相DC-DC降壓轉換器解決方案，經過優化后，可為電流范圍在 40 A 至 200+ A 之間的高性能 FPGA、ASIC 和 SoC 的核心軌供電。

圖：英特爾Enpirion電源解決方案ED8401與ET6160搭配組成的多相DCDC轉換器解決方案（來源：英特爾）

英特爾 Enpirion電源解決方案ED8401就是一款面向高電流應用的數字多相DC-DC降壓控制器。ET6160則是一款具有集成電流和溫度監控器的單片70A功率級解決方案。

圖：ED8401與ET6160組合的解決方案的主要特征（數據來源：英特爾）

ET6160功率級經過優化，可與ED8401多相控制器一起運行。ED8401 提供了一款可擴展解決方案，支持4相、3相或2相模式運行。該系統與ET6160 70A功率級解決方案相結合，針對40A到200+A的負載電流范圍進行了優化，可在整個負載范圍內提供高效率。

作為功率市場的頭部玩家，英飛凌在AI數字DC-DC電源解決方案方面經驗豐富。英飛凌高級市場經理鄭國青曾在不久前<電子發燒友網>舉辦的第四屆人工智能大會上表示，AI系統這幾年也在經歷一個變化，過去使用的主要電壓是5V以下，如今許多產品的電壓已經提升到了48V，這給DC-DC電源設計帶來了一定的挑戰。雖然電源電壓提升到了48V，但是AI芯片的電壓并沒有上升，還是5V、3.3V、甚至是1.1V，這就需要對電源電壓進行轉換。

圖：英飛凌用于GPU的AI系統電源解決方案（來源：英飛凌）

目前，英飛凌在AI數字DC-DC電源芯片方面，推出了用于高電流AI應用的數字控制器，如Intel VR13.HC，AMD SVI2系列芯片和解決方案。未來還會推出Intel VR14 μC控制器，及AMD SVI3 μC控制器等高密度AI數字電源芯片。

圖：英飛凌在AI數字DC-DC電源芯片方面的規劃（來源：英飛凌）

隨著新一代CPU、GPU和AI處理器的推出，AI服務器的系統功率需求也在穩步增長。在機架母線設計上，從12V走向48V這樣更高的電壓已經顯現出不可阻擋的趨勢。

新的PCIe卡也開始增加48V供電的支持，OCP也給出了48V的高功率方案。也就是說，AI服務器電壓從12V升級到48V。因為如果升級到48V，可以減少電纜數量、重量和占用空間，并降低TCO；而且，傳輸損耗可以降低16倍，電容數量可以減少4倍，所以，越來越多的AI應用開始將電壓提升到48V。

與前面幾家的解決方案不一樣的是，Vicor采用的是分比式電源模塊方案。據悉，該方案可以使得VTM(MCM)模塊非常小，小到可以放在距離XPU最近的位置，使得高功率密度、高效率、低噪聲的穩壓調節模塊（VR）方案成為現實。

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