近年來，人工智能與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展速度驚人。5G 通信技術(shù)的迅速普及，更是為萬物互聯(lián)與智能世界奠定了堅實的基礎(chǔ)。承載云計算應(yīng)用的各類型數(shù)據(jù)中心與私有服務(wù)器對于數(shù)據(jù)處理的需求與速度更是到達(dá)了前所未有高度。為了滿足未來智能世界對于計算加速的需求，各大廠商分別推出了基于GPU(圖形處理器)，F(xiàn)PGA(可編程邏輯門陣列)，以及 ASIC(專有集成電路)芯片的硬件加速系統(tǒng)。在此背景下，各類計算加速芯片與加速硬件對其供電系統(tǒng)的性能需求也不斷升級，越來越需要 Agility (高響應(yīng))，Efficient (高效率)，Integration (集成化)， Scalable (可拓展) 的電源產(chǎn)品。MPS 的電源模塊解決方案直擊云計算加速供電系統(tǒng)的痛點，完美契合四大發(fā)展趨勢。

MPS 電源模塊聚焦于大電流與多輸出應(yīng)用場景，給數(shù)據(jù)中心以及硬件加速卡提供完整的電源解決方案，直指四大需求：

? 首先，MPS 獨特的 COT(constant-on-time)以及 MCOT(multi-phase constant-on-time) 控制方法，可以實現(xiàn)大動態(tài)負(fù)載下的高速響應(yīng) (Agility)，極大地減少了輸出電容的數(shù)量，減低了客戶的 BOM 成本。以 MPM3695-100 四模塊并聯(lián)應(yīng)用為例，如圖一所示，對于 12V 輸入，0.75V輸出，0A-250A 的負(fù)載大動態(tài)切換(100A/us)，MPS 電源模塊可以超快速響應(yīng)，實現(xiàn)不超過+/-3%的輸出電壓偏移。MPS 電源模塊的高響應(yīng)速度幫助客戶完美解決了各類加速芯片對于輸入電壓精度的高要求以及由于計算負(fù)載切換而產(chǎn)生的大動態(tài)電流的矛盾。

圖 1：MPM3695-100 四模塊并聯(lián)大動態(tài)響應(yīng)

(VIN=12V; VOUT=0.75V; 100A/us 切換速率;0A-250A 動態(tài)切換)

? MPS 單晶圓多路輸出的芯片設(shè)計以及先進(jìn)封裝工藝的應(yīng)用，使 MPS 電源模塊在提供高效率轉(zhuǎn)換(Efficient)的同時還具有高度集成性(Integration)，從而減少客戶占板面積和成本。隨著人工智能在多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，硬件加速芯片也在片內(nèi)集成了更多的功能單元，如高帶寬內(nèi)存(HBM)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(ADC)，加速引擎等。更高的加速芯片集成性對于供電系統(tǒng)的設(shè)計也提出了挑戰(zhàn)。加速芯片中的多個功能單元需要多路電源輸入，同時對于電壓、電流的要求也各不相同。假如使用多個分立的供電芯片或者模塊供電，會極大的增加電源部分的占板面積，使原本已經(jīng)非常緊湊的加速硬件設(shè)計更為困難。為了應(yīng)對以上挑戰(zhàn)，MPS 推出了多種多路輸出電源模塊，采用先進(jìn)封裝技術(shù)集成了多路輸出的功率芯片與被動元器件，提供了全集成的模塊解決方案。其中，業(yè)界首款四路電源模塊 MPM82504 完美地詮釋了這一優(yōu)勢，如圖 2 所示，該產(chǎn)品為四路25A 電源模塊，同時可實現(xiàn)并聯(lián)兩路，三路，四路，也可以多個 MPM82504 模塊并聯(lián)，實現(xiàn)更靈活的輸出組合。

圖 2：MPM82504 四路輸出可拓展電源模塊，支持多路并聯(lián)及多模塊并聯(lián)

MPS 具有多種全集成多路輸出電源模塊，包括雙路輸出、四路輸出產(chǎn)品，為更多的應(yīng)用提供了完整解決方案。圖 3 展示 MPS 多路輸出模塊的規(guī)格，其中雙路輸出模塊 MPM3690 系列產(chǎn)品有三種輸出規(guī)格可選，它的雙路 EN/PG 管腳可用作時序控制。四路輸出模塊 MPM81204 是一款雙路 12A / 雙路 5A 電源模塊，具有高速動態(tài)響應(yīng)，外部元件極其簡單，非常適合 5G 信號收發(fā)器等應(yīng)用。當(dāng)然還有曾榮獲“年度電源管理/電壓轉(zhuǎn)換器”稱號的 MPM54304(首款帶數(shù)字電源管理功能的電源模塊)，以及它的升級款 MPM54504-四路 5A 電源模塊等一系列優(yōu)秀產(chǎn)品。

圖 3：MPS 多路輸出電源模塊規(guī)格

? 多路可并聯(lián)電源模塊為加速芯片日益增加的電流需求提供了可拓展性(Scalable)，為不同場景下多路電源及不同電流的需求提供了單一模塊的解決方案，進(jìn)一步減少了客戶新產(chǎn)品的研發(fā)成本及時間，同時可快速匹配加速芯片廠商對于不同的加速場景所推出的各類芯片。由于各個芯片對于供電電流和電壓軌數(shù)量各不相同，加速硬件廠商需要針對不同的加速芯片重新設(shè)計電源方案，增加了產(chǎn)品研發(fā)時間和成本。為了實現(xiàn)加速硬件對于不同加速芯片供電方案的快速設(shè)計，MPS 推出了多款可拓展的電源模塊。這樣，加速硬件設(shè)計師就可以重復(fù)使用單一電源模塊的設(shè)計，通過并聯(lián)電源模塊的多個輸出或并聯(lián)多個模塊來實現(xiàn)輸出電流的拓展。以 MPM3695-100 為例，該產(chǎn)品可以由單模塊 100A 輸出擴(kuò)展為：雙模塊 200A，3 模塊 300A， 最多 8 模塊并聯(lián) 800A 輸出等供電方案，以支持更廣泛的系統(tǒng)要求。圖 3 展示了該模塊在 8 模塊并聯(lián)的應(yīng)用。

圖 4：MPM3695-100 8 模塊并聯(lián) 800A 解決方案

在應(yīng)對云計算與硬件加速對供電系統(tǒng)提出的四個趨勢上，MPS 電源模塊優(yōu)勢獨特，可以幫助客戶成功、快速地開發(fā)高集成性、可擴(kuò)展、高效率的解決方案。作為一家全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商，MPS憑借敏銳的洞察力和豐厚的經(jīng)驗可以滿足云計算硬件加速客戶的嚴(yán)格要求，提供的電源模塊方案可以全面覆蓋電壓與電流范圍。