Projeto de referência GaN de 3,2 kW para energia de IA de data center

O design de referência do servidor CRPS185 3 Titanium Plus da Navitas supera os rigorosos requisitos de eficiência do 80Plus Titanium para atender às crescentes demandas de energia do data center de IA.
Processadores de IA que consomem muita energia, como o DGX GH200 'Grace Hopper' da Nvidia, exigem até 1.600 W cada, estão impulsionando especificações de potência por rack de 30-40 kW até 100 kW por gabinete.Entretanto, com o foco global na conservação de energia e na redução de emissões, bem como com as mais recentes regulamentações europeias, as fontes de alimentação dos servidores devem exceder a especificação de eficiência 80Plus 'Titanium'.

● Meia ponte GaN integrada em pacote único
● IC de energia GaN de terceira geração

Os projetos de referência Navitas reduzem o tempo de desenvolvimento e permitem maior eficiência energética, densidade de potência e custo do sistema usando CIs de potência GaNFast.Essas plataformas de sistema incluem material de projeto completo com hardware totalmente testado, software incorporado, esquemas, lista de materiais, layout, simulação e resultados de testes de hardware.

O CRPS185 usa os mais recentes designs de circuito, incluindo um PFC totem-pole CCM intercalado com LLC de ponte completa.Os componentes críticos são os novos ICs de potência GaNFast de 650 V da Navitas, com drive GaN integrado robusto e de alta velocidade para resolver os problemas de sensibilidade e fragilidade associados aos chips GaN discretos.
Os ICs de potência GaNFast também oferecem perdas de comutação extremamente baixas, com capacidade de tensão transitória de até 800 V, e outras vantagens de alta velocidade, como baixa carga de porta (Qg), capacitância de saída (COSS) e nenhuma perda de recuperação reversa (Qrr ).Como a comutação de alta velocidade reduz o tamanho, o peso e o custo dos componentes passivos em uma fonte de alimentação, a Navitas estima que os ICs de energia GaNFast economizam 5% do custo de material do sistema no estágio LLC, mais US$ 64 por fonte de alimentação em eletricidade ao longo de 3 anos.

O design usa a especificação de fator de forma 'Common Redundant Power Supply' (CRPS) definida pelo Open Compute Project de hiperescala, incluindo Facebook, Intel, Google, Microsoft e Dell.

● Centro de design da China para data center GaN
● A fonte CPRS AC-DC de 2.400 W tem 96% de eficiência

Usando CPRS, a plataforma CRPS185 fornece 3.200 W de potência total em apenas 1U (40 mm) x 73,5 mm x 185 mm (544 cc), alcançando 5,9 W/cc, ou quase 100 W/in3 de densidade de potência.Esta é uma redução de tamanho de 40% em comparação com a abordagem de silício legado equivalente e excede facilmente o padrão de eficiência do Titanium, atingindo mais de 96,5% com 30% de carga e mais de 96% estendendo-se de 20% a 60% de carga.

Em comparação com as soluções tradicionais 'Titanium', o design Navitas CRPS185 3.200 W 'Titanium Plus' funcionando com uma carga típica de 30% pode reduzir o consumo de eletricidade em 757 kWh e diminuir as emissões de dióxido de carbono em 755 kg ao longo de 3 anos.Esta redução equivale a poupar 303 kg de carvão.Não só ajuda os clientes dos centros de dados a obter poupanças de custos e melhorias de eficiência, mas também contribui para os objectivos ambientais de conservação de energia e redução de emissões.

Além de servidores de data center, o design de referência pode ser usado em aplicações como fontes de alimentação de switch/roteador, comunicações e outras aplicações de computação.

“A popularidade de aplicativos de IA como o ChatGPT é apenas o começo.À medida que a potência do rack do data center aumenta de 2x a 3x, até 100 kW, é fundamental fornecer mais potência em um espaço menor”, ​​disse Charles Zha, vice-presidente e gerente geral da Navitas China.

“Convidamos projetistas de energia e arquitetos de sistemas para fazer parceria com a Navitas e descobrir como um roteiro completo de projetos de alta eficiência e alta densidade de potência pode acelerar de maneira econômica e sustentável as atualizações de seus servidores de IA.”