【導(dǎo)讀】持續(xù)關(guān)注本系列的讀者一定清楚當(dāng)下的挑戰(zhàn)：AI需要在更小的空間內(nèi)，獲得更充足的電力、更高頻的供電，且絕不允許出現(xiàn)任何差錯(cuò)。多相PoL改良技術(shù)已經(jīng)取得了長足進(jìn)步，但倘若連這些創(chuàng)新技術(shù)也無法跟上新一代超高密度AI xPU的發(fā)展步伐，我們?cè)撊绾螒?yīng)對(duì)？
垂直供電的興起：AI PCB的新范式
傳統(tǒng)供電采用橫向布局，穩(wěn)壓器位于側(cè)面，需要跨越寶貴的PCB空間將電流輸送至負(fù)載。然而，當(dāng)650A連續(xù)電流和1000A以上峰值電流成為標(biāo)準(zhǔn)需求時(shí)，即便很短的線路所產(chǎn)生的電阻也不可忽略，這已成為阻礙技術(shù)落地的關(guān)鍵障礙。
垂直供電（有時(shí)也稱為背面供電）徹底改變了游戲規(guī)則。它不再讓電流蜿蜒穿越數(shù)厘米的PCB，而是將整個(gè)VRM（包括控制器、功率級(jí)、電感、電容）安裝在PCB背面，直接位于xPU正下方。垂直供電的工作原理如下：電力通過專用過孔垂直流動(dòng)，從PoL VRM直接抵達(dá)xPU的電源引腳，從而將走線長度、阻抗和壓降幾乎降至零。
圖1：垂直供電模塊架構(gòu)（僅用于說明目的）
密度之外的其他優(yōu)勢(shì)：效率、散熱和性能
垂直供電的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不止于在更小空間內(nèi)集成更多元器件：
更低的I2R損耗：短而直的路徑意味著電力到達(dá)xPU時(shí)，損耗的能量和產(chǎn)生的熱量更少，效率和可靠性均得到提升。
更快速的瞬態(tài)響應(yīng)：得益于更少的互連和更緊密的物理集成，電壓軌能在AI劇烈的負(fù)載波動(dòng)沖擊下瞬間恢復(fù)。
更輕松的散熱管理：高頻去耦電容可直接布置在xPU的正下方，熱量則通過頂部散熱封裝直接從設(shè)備排出。
由此一來，就能在極小的空間內(nèi)提供超大功率，精準(zhǔn)契合AI變革發(fā)展的需求。
ADI如何將垂直供電變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)？背后的重要意義何在？
三大核心技術(shù)協(xié)同發(fā)力，充分釋放垂直供電的潛力：
高集成度倒裝芯片封裝：MAX16602和MAX20790的均能大幅減少寄生電感和優(yōu)化熱傳遞，對(duì)于背面VRM的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。
專利耦合電感技術(shù)：ADI的耦合電感(CL)在垂直封裝中實(shí)現(xiàn)了超高效率和超小尺寸，同時(shí)滿足當(dāng)前AI板卡對(duì)供電電流與瞬態(tài)響應(yīng)的雙重需求。
高級(jí)控制和監(jiān)測(cè)：僅有硬件還不夠。數(shù)字遙測(cè)、自主切相和快速故障恢復(fù)機(jī)制，共同確保未來系統(tǒng)的安全性、可預(yù)測(cè)性及面向未來的適應(yīng)能力。
展望未來：AI加速器電源的下一步發(fā)展
隨著AI架構(gòu)和應(yīng)用持續(xù)以火箭般的速度演進(jìn)，ADI已在構(gòu)思下一步。更高密度的VRM即將面世，電流能力將從650A連續(xù)電流擴(kuò)展到超過1000A，前沿?cái)?shù)據(jù)中心已出現(xiàn)此類超級(jí)加速卡。新一代智能、可重構(gòu)的控制技術(shù)正在設(shè)計(jì)中，涵蓋軟件定義調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)遙測(cè)和用于自愈電源網(wǎng)絡(luò)的AI在環(huán)控制。生態(tài)系統(tǒng)層面的合作將帶來三大價(jià)值：免費(fèi)的耦合電感IP授權(quán)、與領(lǐng)先磁元件廠商的深度合作，以及客戶定制的遙測(cè)與分析應(yīng)用編程接口（API）。
無論AI發(fā)展到什么程度，ADI都將相伴左右：憑借尺寸更小、散熱更佳、更可靠的平臺(tái)，確保供電安全、迅捷而精準(zhǔn)。
結(jié)語：聚力當(dāng)下，賦能未來智能發(fā)展
隨著醫(yī)療、氣候、安全等領(lǐng)域的新興應(yīng)用不斷涌現(xiàn)，AI對(duì)社會(huì)和全球的影響必將日益加深。是走向突破，還是陷入崩潰，關(guān)鍵取決于支撐AI運(yùn)作的系統(tǒng)，而這一切都離不開供電。
ADI傲立于技術(shù)前沿，以出色的性能、效率和創(chuàng)新賦能各層級(jí)發(fā)展。無論您是在打造下一代AI超級(jí)加速卡、擴(kuò)展云平臺(tái)規(guī)模，還是激勵(lì)學(xué)子攻克世界級(jí)難題，我們都能鼎力相助
