賦能智算升級|基于極海G32R501實時控制DSP/MCU的AI服務(wù)器電源應(yīng)用方案
珠海2026年3月13日 /美通社/ -- 全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)正迎來爆發(fā)式增長，設(shè)備算力密度與能源消耗規(guī)模同步攀升。隨著綠色能源轉(zhuǎn)型進程的不斷深化，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其規(guī)?；季峙c升級需求日益凸顯，對供電系統(tǒng)的能效、穩(wěn)定性與智能化水平也提出了更高要求。
在此背景下，AI服務(wù)器電源（PSU）已從傳統(tǒng)意義上的供電單元，演變?yōu)轵?qū)動"瓦特"到"比特"高效轉(zhuǎn)換的智能中樞。其核心使命是通過最優(yōu)能效管理與智能動態(tài)調(diào)控，最大化發(fā)揮每度電所產(chǎn)生的有效算力，這不僅直接關(guān)乎數(shù)據(jù)中心的運營成本，更是衡量整體效能與競爭力的關(guān)鍵指標(biāo)。
G32R501實時控制DSP/MCU
賦能AI服務(wù)器電源應(yīng)用能效升級
2025年80 PLUS? 新增Ruby（紅寶石）能效等級標(biāo)準(zhǔn)，這將加速AI服務(wù)器電源的性能變革，其核心在于電源轉(zhuǎn)化效率和功率密度的全面升級。
| 核心指標(biāo) | 傳統(tǒng)電源（2020年前） | 2025 AI電源（Ruby標(biāo)準(zhǔn)） | 提升幅度 | 行標(biāo)/規(guī)范參考 |
|---|---|---|---|---|
| 轉(zhuǎn)換效率 | 峰值 94%-96%輕載85% | 峰值 97.5%-98%輕載≥90% | 能耗降低20% | 80 PLUS RubyGB20943-2025(擬） |
| 功率密度 | 32-40W/in3(3kW-5.5kW/1U) | 70-100W/in3(8kW-12kW/1U) | 密度提升 75%-212% | OCP ORv3CRPS |
極海G32R501實時控制DSP/MCU，具備高效運算、實時控制與智能能效管理等優(yōu)勢，完美適用于AI服務(wù)器電源應(yīng)用，通過G32R501單芯片結(jié)合三相交錯圖騰柱PFC及LLC諧振變換器拓?fù)洌瑢崿F(xiàn)全功率段的高效運行與高功率因數(shù)輸出，不僅能為AI服務(wù)器電源轉(zhuǎn)換效率和功率密度的優(yōu)化升級提供核心技術(shù)支撐，更能助力客戶電源產(chǎn)品達(dá)到80 PLUS? Ruby能效標(biāo)準(zhǔn)。
采用G32R501的AI服務(wù)器電源—核心應(yīng)用優(yōu)勢
| 單芯片高算力控制 | 采用G32R501實時控制DSP/MCU，最高主頻250MHz，提供多路交錯電流環(huán)路控制所需的高算力 單芯片即可完成前后級PFC+LLC兩級拓?fù)淇刂?，簡化系統(tǒng)控制邏輯 |
|---|---|
| 高集成模塊化設(shè)計 | 內(nèi)置150ps高分辨率PWM通道和比較器(COMP)模塊 借助高速霍爾芯片采集電感電流，無需外部過零檢測，即可輕松實現(xiàn)圖騰柱PFC的CRM和CCM控制切換 |
| 先進第三代半導(dǎo)體器件 | 采用第三代半導(dǎo)體（GaN或SiC）提升電源開關(guān)頻率，減小磁性器件體積 適配電源機架對AI服務(wù)器電源尺寸限制，推動PSU實現(xiàn)小型化、高效化 |
| 功率電路采用交錯結(jié)構(gòu) | 功率小時，采用單支路運行，優(yōu)化功率因數(shù)與諧波性能 功率大時，采用多支路交錯運行，降低電流應(yīng)力、提升電源效率 |
| 搭配平面變壓器技術(shù) | 減少LLC變換器損耗與漏感 增強散熱效果 |
采用G32R501的AI服務(wù)器電源—核心應(yīng)用架構(gòu)
G32R501實時控制DSP/MCU，可滿足兩級功率拓?fù)鋯卧獦?gòu)成，可滿足7kW~11kW的AI服務(wù)器電源應(yīng)用的功率需求：
- 前級電路：采用三相交錯圖騰柱功率因數(shù)校正（PFC）電路，高頻橋臂選用GaN或SiC MOSFET
- 后級電路：由兩路全橋LLC諧振變換器并聯(lián)組成，高壓側(cè)采用GaN或SiC MOSFET，低壓側(cè)選用低導(dǎo)通內(nèi)阻MOSFET作為同步整流管
- 配合G32R501內(nèi)置的8個12位ADC采樣通道，實時采樣電源輸入電壓、電感電流、母線電壓、輸出電壓電流
- 輸入電源：90V~264V AC；輸出電壓：45V~58V DC；額定輸出電流：140A
AI服務(wù)器電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
極海G32R501實時控制DSP/MCU
芯片優(yōu)勢介紹
| 高效運算處理性能 | 搭載Cortex-M52雙核架構(gòu)，通過ACI功能可將自定義指令直接納入內(nèi)核處理 大幅提高AI服務(wù)器電源應(yīng)用中常用濾波器、補償器、鎖相環(huán)等算法的運算速度 |
|---|---|
| 增強型存儲空間 | Flash高達(dá)640KB、SRAM高達(dá)128KB 可靈活配置為零等待訪問周期ITCM和DTCM |
| 實時精準(zhǔn)控制 | 16個150ps高分辨率PWM通道，滿足電源應(yīng)用高精度周期、占空比、開關(guān)頻率、移相或死區(qū)的高分辨率控制要求 4個可編程邏輯單元FLB，可為電源驅(qū)動提供靈活的組合邏輯或時序控制 |
| 高靈敏信號感測 | 7個比較器，均內(nèi)置2個12-bit DAC，支持消隱和濾波功能，可實現(xiàn)AI服務(wù)器電源的峰值電流控制、過零檢測及跳閘監(jiān)控保護 3個3.45 MSPS 的12-bit高精度ADC，滿足AI服務(wù)器電源同步、低延時信號采集需求 |
| 高可靠性 | ESD抗干擾性強，HBM＞8000V，CDM＞2000V，Latchup＞200mA； 工作溫度覆蓋-40℃~125℃，可適應(yīng)復(fù)雜工況環(huán)境； 已通過IEC 61508 SIL2和AEC-Q100 Grade1認(rèn)證 |
極海G32R501實時控制DSP/MCU，集成高精度HRPWM、COMP、CAP等豐富且靈活的IP資源，專為高精度、高功率密度電源設(shè)計，適應(yīng)各種電源拓?fù)?、動態(tài)負(fù)載響應(yīng)及主動功率管理，助力AI服務(wù)器電源提升轉(zhuǎn)換效率和功率密度等關(guān)鍵指標(biāo)上的綜合性能。未來，極海將繼續(xù)以技術(shù)突破與產(chǎn)品創(chuàng)新為使命，提供高性能、高可靠的芯片及解決方案，為AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和綠色能源轉(zhuǎn)型持續(xù)注入核芯動力。
如需更多方案信息，請聯(lián)系極海各辦事處銷售經(jīng)理或訪問極海官網(wǎng)進行登記。
下載文檔
