XPU世代來臨 POL模組解決方案抬頭 - 熱門新聞 - 新電子科技雜誌 Micro-electronics


熱門關鍵字:SiC | 機器視覺 | GaN | 5G | 自駕車

訂閱電子報

立刻輸入Email,獲取最新的資訊:


收藏功能:
分享報新知:
其他功能:

XPU世代來臨 POL模組解決方案抬頭

文‧黃繼寬 發布日期:2019/07/30 關鍵字:GPUASICFPGA電壓調節器人工智慧

在人工智慧(AI)、機器學習(ML)的風潮席捲下,運算設備所使用的核心處理器不再定於x86一尊。包含現場可編程閘陣列(FPGA)、繪圖處理器(GPU)乃至各種以安謀(Arm)架構為核心的ASIC處理器,都開始出現在伺服器等資訊產品上。對電源解決方案供應商而言,這些非x86處理器帶來了全新的產品規格需求,創造出新的市場,但也帶來新的考驗。

懷格(Vicor)應用工程師楊有承表示,對電源解決方案供應商來說,負載點(POL)電源以前是個相對單純的市場。除了少數利基型應用產品是以非x86處理器為核心之外,絕大多數的伺服器、個人電腦都是採用x86架構,特別是英特爾(Intel)的x86處理器。也因為如此,電源業界只需要依照英特爾頒布的VR規範設計產品,就有機會爭取到伺服器、個人電腦的訂單。

然而,隨著機器學習開始大行其道,現在市場上出現越來越多基於非x86的運算系統,例如基於NVIDIA GPU、基於Arm架構的ASIC,以及使用FPGA作為主要運算核心的新型伺服器跟板卡,現在在市面上的能見度,都比以往高很多。從電源解決方案供應商的角度來看,這意味著高度客製化的POL方案市場將同步升溫,產品規畫不用跟隨英特爾電壓調節器(VR)規範,也有可觀的生意可做。

但對電源解決方案供應商而言,這些新市場、新商機同時也意味著新的挑戰。以NVIDIA專為AI模型訓練、推論的高階GPU為例,其晶片因為採用最先進製程,工作電壓只有0.8V,但電流需求卻極為驚人,可達500A。在電流量如此巨大的情況下,電壓調節器必然得配置在離主處理器非常接近的位置,否則功率傳輸的損耗極大。但電壓調節器本身是雜訊很大的元件,若配置在離處理器太近的地方,可能會對處理器正常運作造成干擾。

GPU這類新型負載點電源對電流的規格需求極大,可達數百安培。這使得電源模組必須配置在非常靠近處理器的位置,帶來新的設計挑戰。

事實上,大電流的趨勢還會繼續向前推進,以滿足處理器越來越高的功率需求。目前Vicor與客戶正在合作的下一代產品,對連續電流的規格要求已經上看1,000A。這也意味著POL模組必然要與主處理器放在同一個封裝基板上,甚至直接配置在處理器封裝基板背面,主處理器的正下方,才能把POL跟處理器的距離縮到最短。如何處理POL的雜訊問題,會是電源解決方案業者搶食這個市場商機所需面對的最大挑戰。
 

研討會專區
熱門文章