(電子發燒友網報道 文/章鷹）AI時代算力的增長速度遠遠超過了摩爾定律每18個月翻番的速率，AI的奇點到來也將會成就算力基礎設施領域的黃金時代。根據 IDC 數據，2023年全球高性能 AI 服務器市場規模預計達 248 億美元，年增率預計高達 27%。未來AI服務器電源功率將大幅提升，因此電源供應商需要開發更高功率的產品，同時提高電源轉化效率，以滿足節能要求。

“隨著AI概念爆火，訓練大模型成為主流之后，整個OAM的出貨量爆增。以英偉達OAM卡的尺寸大小不足以半張A4紙，但是功率可以達到700W甚至更高，這就要求功率密度也呈指數級的增長，而支撐這個功率密度的就是Power（電源）IC。”英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部應用管理經理董唯一表示。

英飛凌是沿著哪些技術創新思路來解決AI服務器的電源難題？這家公司推出了哪些代表性的功率產品滿足客戶的需求？英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部應用管理經理董唯一和英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部高級主任工程師吳煉接受電子發燒友訪問，給出最新的產品和解決方案。

基于四大方向演進，英飛凌推進高功率密度電源產品規劃

董唯一指出，作為全球功率半導體領域排名第一的廠商，英飛凌踐行綠色能源和低碳社會的理念，2023年連續推出多款高功率密度產品，2024年，英飛凌的Power IC支撐著功率密度的增長，主要在四大方面體現產品設計思路。

一，代際的演進，未來英飛凌Power（電源）產品會走向碳化硅、氮化鎵技術，PSU現在已經有這方面的產品了；二，英飛凌擁有非常先進的封裝工藝，這項工藝現在也應用到英飛凌最新一代的產品中。另外，英飛凌未來會做一些集成電感的產品，可以進一步縮小芯片的面積，給客戶更大的空間，使得他們的板子、產品的功率密度更大；三、英飛凌擁有系統級的架構，不僅僅是從12V電源到GPU，現在的架構未來都會到48V，而英飛凌有自己48V的解決方案。此外，英飛凌現在也在做關于垂直供電的產品。包括PSU端、AC-DC端，英飛凌也會進行有效的支撐；四、除了電源產品外支撐外，英飛凌還提供電源保護，DC-DC 的電源，所有產品支撐著英飛凌推動數據中心的電源供電走向數字化，走向低碳化。

順應服務器電源需求趨勢，英飛凌推出DC-DC POL應用12 A和20 A同步降壓穩壓器

“傳統的數據中心都是以服務器為架構的，現在AI的應用促使這個數據中心轉向AI服務器，AI服務器與傳統服務器最主要的區別是上面會有一些以算力為主導的GPU的板卡。在這部分對于產品的架構不會有特別大的變化，最主要的區別是，GPU的算力使得他要求的功率更高，導致整個電流變的更大了。”董唯一分析說。

“功率密度上升，這是對我們帶來的一個挑戰，此外，以前CPU對動態響應要求不高，但是GPU廠商對電源的動態響應需求升高，動態響應直接影響了整個主芯片的性能，能否將客戶的主芯片算力發揮到最大，這也是我們在為什么會在新的POL上用英飛凌獨有的FAST COT技術，另外控制模式也從 voltage mode轉到了current mode，這都是順應整個市場需求的變化，符合AI的要求。”董唯一清晰解釋了產品設計思路轉變的主要驅動因素和關鍵技術。

近日，面向服務器、AI、數據通信、電信和存儲市場英飛凌推出了TDA388xx系列產品。

最新的12 A和 20 A同步降壓穩壓器采用快速恒定導通時間（COT）控制模式來優化性能。這種方法可確保快速瞬態響應，能夠最大程度地減少無源元件數量并節省電路板空間。該系列穩壓器用途廣泛，能夠在4.0 V至16 V的寬輸入電壓范圍內穩定工作，并且可以通過外部偏置電源進一步擴展在各種DC-DC應用場景中的應用范圍。英飛凌新推出的TDA388xx系列穩壓器在功率系統效率和設計緊湊性方面實現了重大飛躍。

TDA388xx系列穩壓器的優勢主要在于采用FAST COT的模式和單晶圓工藝。吳煉表示：“因為POL的產品是采用了英飛凌自有專利的FAST COT架構，帶有內部的諧波補償，不需要外圍的參數調節，整個動態的響應非常快，可以對于高性能的需求快速響應，當有動態負載，電壓過沖跟下沖，我們這邊可以很快調回來，不會有缺陷的問題。另外，我們有內部補償，可以做到紋波非常小，不需要有外部的大電容，只需要全部是陶瓷電容的輸出就可以了，紋波非常小，在規格書里有測試波型給大家參考，1V的輸出情況下，紋波應該在10毫伏以內。”

單晶圓集成，相當于把控制器、Driver包括上下管放在一個晶圓里，單晶圓集成的產品在性價比上比分立器件更加友好。

據悉，TDA388xx系列產品共有四款降壓穩壓器（TDA38812、TDA38813、TDA38825 和 TDA38826），均具有獨一無二的內部補償功能，這不僅提高了易用性，還減少了對外部半導體組件的需求。該系列產品采用了適合各種應用的通用性設計，并提供可供選擇的開關頻率和軟啟動功能。由于具備可編程的電流限制，這些穩壓器可以實現精準的控制，而且支持固定頻率連續導通模式（FCCM）和不連續導通模式（DCM）。此外，TDA388xx系列穩壓器還可通過外部基準輸入實現電壓追蹤。這一靈活性對于滿足不同的功率系統要求至關重要。上述特性共同提升了該穩壓器產品系列的適應性和效率。

TDA388xx產品系列的關鍵特性之一是其內置多種保護功能，包括預偏壓啟動和熱補償電流限制以及過壓保護（OVP）和欠壓保護（UVP）等，即使在故障情況下也能確保系統安全。并且，為了提高安全性，英飛凌還在TDA388xx產品系列中加入了熱關斷功能。該產品系列采用符合ROHS標準的QFN-21封裝，能夠在-40°C至125°C 的溫度范圍內有效工作。