【導讀】揭開面紗，一探究竟：ADI公司如何引領行業發展，打造既能滿足AI需求，又在效率、功率密度與可靠性方面突破傳統邊界的電源解決方案。
多相革命：化混亂為精準控制
面對極高的電流浪涌、驟降的電壓和飆升的溫度，傳統的單一大型穩壓器方案已無力應對。于是，多相架構應運而生：多個并聯功率級緊密配合、步調一致地工作，既能分擔負載，又能對快速變化做出響應。
主要優勢如下：
閃電般瞬態響應：多相設計可在微秒級時間內迅速響應，應對突發電流需求，同時有效抑制可能造成嚴重后果的電壓驟降或驟升。
更高效率：通過在各相間分攤負載，系統總損耗顯著降低，在實現更高供電能力的同時，避免產生大量熱量。
可擴展性：希望為下一代AI ASIC供電？只需隨著電流提升相應擴大規模，無需重新設計整個電源系統。
ADI解決方案進一步融合了高集成度IC、先進控制算法及顛覆性的耦合電感技術，將性能推向新高。
走近核心器件
ADI多相技術的核心在于兩款關鍵器件。MAX16602是一款靈活的高性能多相控制器，可同時控制多達16相，采用先進的調制方案，使相控功率的上升和下降近乎瞬時完成。各相活動精準同步，動態響應AI應用不斷變化的功率需求。MAX20790是一款單芯片智能功率級，將FET、驅動器和高精度電流檢測集成于超緊湊封裝中，消除了分立設計中常見的寄生延遲和熱量損耗問題。它內置故障保護功能，且能與控制器直接通信，因此不僅更智能，而且更安全。
圖1：采用高集成度電源芯片組的8相VR設計有助于實現高密度設計，同時減少外部連接
動態負載線性控制：應對電壓波動的秘密武器
如何在避免使用大量昂貴輸出電容陣列的情況下處理巨大的電流波動，是AI PoL設計領域的圣杯。秘訣就是動態負載線性控制。
借助ADI控制器，輸出電壓會根據負載自動調節，使xPU始終處于安全電壓窗口內：輕載時電壓較高，而電流激增時電壓只會根據需要適度降低。由此帶來的優勢包括：
電壓偏差極小：從40 A到360 A的階躍變化幾乎不會引起電壓波動。
防故障運行：通過精準的電壓定位，xPU供電軌絕不會超出允許的最小值與最大值，徹底杜絕過壓或欠壓風險。
緊湊設計：對bulk電容的需求減少，使得電路板尺寸更小、布局更密集、散熱更高效。
圖2：16相VR在40 A至360 A階躍負載和800 A/μs擺率下的瞬態曲線
十年創新之路：耦合電感技術
ADI耦合電感(CL)絕非簡單的性能優化，而是在穩態和瞬態負載管理方面的一次突破。在穩態下，當系統運行平穩時，CL表現為一個大電感，高效進行能量傳輸。而在瞬態期間，CL電感較低，當發生功率突變時，其響應速度比傳統電感更快。與分立磁元件相比，這項技術帶來50%的效率提升，而且可讓物理尺寸近乎減半。它還能更好地消除電流紋波，從而支持實現更緊湊、更可靠的AI設計。
圖3：ADI多相VR設計常用的耦合電感系列
散熱無憂：頂部散熱封裝
在高密度封裝中處理大電流時，熱控制變得至關重要。MAX16602和MAX20790均采用裸露的頂部散熱焊盤和先進的封裝技術，熱量能夠直接從芯片傳遞到空氣中。由此帶來的成果包括：工作溫度更低，設計布局更緊湊，硬件使用壽命更長。
性能實證
數據勝于雄辯。16相評估板在400kHz開關頻率下，可輕松輸出高達350A的電流，并實現優異的效率表現。
圖4：16相AI VR評估板設計的效率曲線
結語：AI供電“便捷化”方案
ADI多相控制器、單芯片智能功率級和創新型耦合電感器，不僅是對AI電源挑戰的有力回應，更是助力您從容開展技術創新的理想供電配套方案。該平臺消除了電壓瞬態管理中的不確定因素，在提升系統密度的同時，能夠從容應對極端AI工作負載，全面保障xPU的穩定運行。
在接下來的文章中，我們將展望未來，談談可能徹底重塑PCB的垂直供電解決方案新紀元。
