开yun体育网围绕AI数据中心电源和栅极驱动IC-开云「中国」kaiyun网页版登录入口

导读
4月15日至17日,纳芯微干与2025慕尼黑上海电子展(electronica China),本届展会是纳芯微携收购麦歌恩后磁传感器系列、趋奉芯弦推出的及时适度MCU NSSine™系列以及丰富的信号链、电源经管、传感器家具系列集体亮相。纳芯微还全面展示了汽车电子、数字电源、工业适度、光伏储能、白电、消耗电子等限制的系统级半导体家具处分决议。
在展会现场,主要雅致栅极驱动IC家具有野心与市集施行责任的纳芯微本领市集刘建栋摄取了记者专访。围绕AI数据中心电源和栅极驱动IC,他从行业发展与市集趋势、纳芯微的枢纽本领与家具决议、如何化解客户痛点、国产替代与生态合作以及纳芯微翌日本清醒线有野心等几个方面与记者进行了深入的疏导。
01
行业发展与市集趋势
当下,跟着东谈主工智能(AI)数据中心的快速部署,算力需求呈现爆发式增长,导致GPU供电功率急剧攀升。在AI数据中心供电架构束缚演进的大布景下,纳芯微明确了栅极驱动IC是助推这一变革波涛的枢纽变装。
刘建栋示意,总体而言,AI数据中心供电架构正朝着高功率、高效果、高功率密度的场地握续发展。
在一次电源方面,整机柜功率已从传统的千瓦级别缓缓迈向兆瓦级别,PSU单机功率更是种植至10kW以上;与此同期,高压直发配电的期骗比例也在种植,固态变压器已运行进行部署。
二次电源选择48V中间母线电压,有用裁减了Busbar的传输损耗。由于算力卡板上空间寸土寸金,IBC电源模块的开关频率种植到MHz以上,功率密度达到5kW/in3以上。
三次电源则逐步选择垂直供电形势替代水平供电,以此来裁减PDN损耗,况兼单级直供决议在翌日也极具发展后劲。
他指出,AI数据中心供电架构的这些权贵变化,不行幸免地催生了新拓扑、新适度战略以及新器件的平常期骗。栅极驱动IC算作电源系统中除主控芯片和功率器件除外最为枢纽的芯片,已然处于这场变革的中枢位置。
“唯一致密扈从本领发展的变化趋势,并深切相识这些变化对系统期骗带来的挑战,挖掘期骗痛点并果敢立异,才气够打造出契合市集需求的栅极驱动IC处分决议。”他说。
02
枢纽本领与家具决议
在AI数据中心供电架构束缚变化,且呈现高功率、高效果、高功率密度发展态势确当下,纳芯微的栅极驱动芯片以其自主枢纽立异本领推出了一系列明星家具,备受业界抽象。
刘建栋领先先容了纳芯微的高可靠性的拒绝驱动本领。以期骗最为平常的双通谈拒绝驱动芯片来说,纳芯微的新一代家具NSI6602V是在老到家具基础上进行的迭代升级。相较于老家具,它在GNTI等抗烦躁才气上完结了进一步强化,大致沉稳应付种种电源复杂多变的责任环境。
第二是面向第三代半导体的专用驱动本领。针对SiC限制,纳芯微推出了新一代集成米勒钳位功能的单通谈拒绝驱动NSI6601ME以及双通谈拒绝驱动 NSI6602ME。而在E-mode GaN方面,纳芯微接踵推出了集成负压关断功能的单通谈驱动NSD2012N、700V半桥驱动NSD2622N,以及100V半桥驱动NSD2123。这些家具精确昂然了不同第三代半导体器件的驱动需求。
第三是多功能集成本领。以新一代智能驱动 NSI67 系列为例,该系列家具不仅具备过流保护、米勒钳位以及故障上报等功能,还集成了一王人拒绝采样通谈。这一通谈可用于温度或电压检测,极地面鼓吹了固态变压器、UPS等电源系统的遐想简化,有用种植了系统的全体性能。
第四是昂然小尺寸封装驱动芯片的需求。在增强绝缘方面,纳芯微大致提供SSOW密脚宽体封装的拒绝驱动家具;关于基本绝缘或功能绝缘需求,纳芯微则可提供最小尺寸为4mm×4mm的双通谈拒绝驱动,以及最小尺寸为2mm×2mm的半桥驱动家具,充分昂然了不同期骗场景对小尺寸封装的种种化需求。
03
处分决议旨在化解客户痛点
现时,GaN在AI数据中心电源限制所带来的系统收益,还是得到了行业的多数招供。尽管GaN性能超卓,但骨子期骗却并非易事,实践是在大功率PSU或IBC模块遐想经由中,客户频频遇到GaN栅极激荡、对寄生参数敏锐等辣手问题,这使得许多客户对GaN虽全神关注,却只可掩饰而视。针对此问题,业内友商以及纳芯微都有哪些有用的处分决议呢?
刘建栋修起谈:“为了裁减GaN的使用门槛,国表里头部GaN厂商频年来推出了一些集成驱动IC的GaN功率芯片,尽头是MOSFET-LIKE类型的GaN功率芯片,由于不错和MOSFET完结封装兼容,加速了GaN在中大功率电源期骗的普及。然而,有好多客户存在对相反化遐想的需求,尽头是在多管并联、双向开关等期骗场景中,仍需要分立GaN 器件及相应的驱动IC 。 纳芯微于2021年便运行进行GaN驱动本领的布局,并在国内率先推出了GaN高压半桥驱动家具,完了当今已蕴蓄了丰富的GaN驱动家具组合 。”
那么,纳芯微针对GaN驱动究竟进行了哪些枢纽优化呢?比如,如何裁减GaN容易误导通等期骗风险?在驱动特质方面,驱动芯片又如何完满匹配GaN的高频特质呢?
他说:“纳芯微的GaN驱动芯片从界说之初,便致密围绕客户需求与期骗痛点张开,每一项功能或参数背后,都渗入着咱们对GaN在电源期骗的深切相识。”
第一是要先处分若何把GaN用起来的问题,鉴于E-mode GaN的导通阈值相对较低在1V傍边,在高压、大功率,尤其是硬开关场景下,以PSU为例,在高 dv/dt开关时极易因米勒效应激勉GaN误动作。针对这一问题,纳芯微的高压半桥驱动NSD2622N 集成了电荷泵电路大致在里面生成负压,从而完结GaN的负压关断裁减误导透风险。NSD2622N 的电荷泵电路在电源启机、突发花样、负载跳变等种种工况下,都能看守负压踏实,提高了系统的鲁棒性。关于中低压场景,由于dv/dt相对低一些且GaN死区损耗占比拟大,此时,纳芯微的100V半桥驱动NSD2123通过里面集成米勒钳位功能,将GaN栅极强下拉,也能有用裁减误导通的风险。此外,纳芯微在遐想GaN驱动IC的引脚位置时,充分考量了骨子布局的需求并进行了优化,同期选择低寄生电感的封装面容,从而将栅极回路电感的影响降至最低。
第二是要处分若何把GaN用好的问题,为了充分发达GaN的高频、高速开关特质,驱动芯片需要具备更高的CMTI水平。高压半桥驱动NSD2622N的CMTI达到了200V/ns,100V半桥驱动NSD2123也达到了100V/ns,二者均处于当今业界的顶尖水平。
刘建栋接着说,讨论到IBC模块的开关频率已运行在1MHz以上的高频状况,NSD2123的凹凸边输出传输延时的Mismatch仅为1ns,这使得客户大致建树极小的死区时辰,进而裁减死区损耗。况兼,一般合计GaN的开关速率主要取决于驱动芯片的峰值驱动电流和高潮下落时辰,然而由于GaN驱动电压较低尽头是低压GaN仅有5V,在大负载时骨子上驱动电流会受到驱动芯片里面上拉电阻的法令,而无法达到数据手册标称的峰值电流。对此NSD2123针对大功率IBC模块等期骗优化了里面上拉电阻,从而成心于提高GaN开关速率,裁减开关损耗。
第三是处分若何让GaN易用的问题,幸免因为使用GaN而增多了系统遐想复杂度。在以往的PSU遐想中,要是驱动Si器件,泛泛会选择自举供电的形势以简化系统辅助电源遐想。然而由于GaN需要负压关断,要是用普通的驱动IC频频通过拒绝供电来产生所需的正负电源轨。这就意味着每一王人半桥的高边驱动都需要一王人寥寂的拒绝供电,这使得拒绝辅助电源的遐想变得极为复杂。
而NSD2622N里面集成了负压功能,况兼赞助自举供电形势,这一特质大致极地面匡助客户简化电源轨遐想。以3kW PSU为例,若TTP PFC和全桥LLC原边均依靠拒绝电源为驱动芯片提供正负电源轨,那么将需要5路拒绝供电;若选择NSD2622N的自举供电形势,拒绝供电数目可减少到2路。关于更大功率的 PSU,频频需要多相交错并联,选择NSD2622N的自举供电形势,在简化拒绝辅助电源遐想方面所带来的收益将更为权贵。
04
国产替代与生态合作
在GaN功率器件限制,已呈现放洋内厂商(如英诺赛科)与海外品牌(如英飞凌、罗姆)同台竞争又互相补充的局面。在此布景下,纳芯微的驱动IC是否大致适配多个品牌的GaN家具呢?另外,在构建“国产GaN功率生态链”的程度中,纳芯微又是若何与凹凸游企业完结协同发展的呢?
刘建栋答谈,纳芯微设备的GaN驱动芯片,具备雄伟的兼容性,大致适配不同品牌、不同类型(例如电压型和电流型)以及不同耐压等第的GaN器件。例如来说,高压半桥驱动NSD2622N的输出电压经过内置稳压器弯曲,通过反映电阻不错设定5V~6.5V的驱动电压。这么一来,在搭配不同品牌的GaN时,只是通过弯曲反映电阻就不错凭证GaN特质设定最安妥的驱动电压,使不同品牌的GaN都能责任在最优效果点。
他补充说,与其他功率器件不同,GaN期骗相配依赖全体生态的构建,客户频频但愿供应商不错提供全体处分决议而不单是是单一的GaN器件或者驱动芯片。纳芯微从客户骨子需求登程,与国内头部GaN厂商张开深度合作,共同打造天下产化的“驱动芯片 + GaN器件”参考遐想决议,并以此为依托,缓缓搭建起一个国产GaN期骗生态协同体系,促进了产业链各设施的致密互助与共同发展。
天下产化驱动芯片+GaN参考遐想
05
翌日本清醒线图
随同AI算力需求的握续井喷,纳芯微的栅极驱动芯片在接下来有若何的有野心,又将在哪些方面重心发力呢?
刘建栋示意,其一,纳芯微将以现存的栅极驱动IC家具组合为基石,鼓吹其与公司旗下的其他品类芯片,如采样芯片、电源芯片、接口芯片等家具协同并进。通过这种形势,为客户呈上涵盖AI数据中心电源全链路的系统级、一站式处分决议。这不仅大致极地面丰富客户可选择的决议领域,还能有用裁减客户在供应链经管方面的资本。
其二,从长久视角来看,AI 数据中心电源关于高效果和高功率密度的追求不会停步。纳芯微将牢牢跟班客户需求的动态变化,深度探索新本领与新决议。“例如来说,咱们指标设备适用于特定拓扑结构的专用驱动芯片、具备更高效果的同步整流功率芯片,以及合封GaN功率芯片等一系列立异型家具,为客户提供更多的选择。”
06
采访跋文
关于数据中心电源客户而言,念念要玩转三代半,不妨试用一下纳芯微的明星驱动IC处分决议。其中,NSI6602V是纳芯微第二代高可靠性的拒绝式双通谈栅极驱动器IC, 增强了抗烦躁才气和驱动才气,且功耗更低,同期提高了输入侧的耐压才气。不错驱动高达2MHz开关频率的功率晶体管,其每个通谈输出具备25ns传播蔓延和5ns的最大蔓延匹配,以及100V/ns的最小共模瞬变抗扰度(CMTI)提高系统鲁棒性。
而NSD2622N是专为E-mode GaN遐想的高压半桥驱动芯片,该芯片选择了纳芯微的老到电容拒绝本领,高边驱动不错赞助-700V到+700V的共模电压,200V/ns的SW电压变化斜率,同期具有低传输延时和低通谈间延时的特质,两通谈均能提供2A/-4A的驱动才气。凹凸边的驱动输出级都里面集成颠倒的电压弯曲器,不错生成5V~6.5V可调的踏实正压,以及-2.5V的固定负压,并赞助自举供电。同期集成一颗5V固定输出的LDO,不错为数字拒绝器等电路供电,用于需要拒绝的场景。

