Power-on-Package為人工智能處理器提供更高的性能。
Vicor已經為高性能、高電流、CPU/GPU/ASIC(“XPU”)處理器提供了電源模塊的模塊化電流倍增器。通過釋放XPU套接字,并消除從主板到XPU的傳輸所帶來的損失,這個解決方案可以為XPU最大性能提供更高的當前交付。
為了應對日益增長的高性能應用需求——人工智能、機器學習、大數據挖掘——XPU的操作電流已經上升到數百安培。負荷點電力結構,在該結構中,高電流供電單元靠近XPU,減輕了主板上的功率分配損失,但卻不能減少XPU與主板之間的相互連接的挑戰(zhàn)。隨著XPU電流的增加,XPU的剩余短距離——“最后一英寸”——由主板導體組成,在XPU套接字內互連,已成為XPU性能和總系統(tǒng)效率的一個限制因素。
Vicor的新Power-on- package模塊化當前Multipliers(“MCMs”)適合在XPU包中擴展,以擴展Vicor的分解式Power體系結構的效率、密度和帶寬優(yōu)勢,這些優(yōu)勢已經在早期采用的48V直接到XPU主板應用程序中建立。作為當前的倍增器,MCMs安裝在XPU包蓋下的XPU襯底上,或在其外面,由一個外部模塊驅動(MCD)的XPU電流的一小部分(例如,1/64)驅動。MCD位于主板上,驅動MCMs,并能精確地調節(jié)高帶寬和低噪聲的XPU電壓。該解決方案由兩個MCMs和一個MCD組成,可實現對XPU的持續(xù)電流達到320A,峰值電流能力為640A。
MCMs直接安裝到XPU底物上,由MCMs交付的XPU電流不會穿過XPU套接字。而且,由于MCD驅動MCMs處于較低的電流,MCD的電源可以有效地路由到MCMs,減少了10x的互連損耗,盡管90%的XPU引腳通常都是為了擴展I/O功能而被回收的。額外的好處包括簡化的主板設計和大幅減少最低旁路電容,以保持XPU在其電壓范圍內。
在8月22日在北京召開的開放數據中心委員會(ODCC)會議上介紹了兩種初始的動力裝置:MCM3208S59Z01A6C00模塊化電流倍增管(MCM)和MCD3509S60E59D0C01模塊化電流倍增驅動(MCD)。多個MCMs可以并行操作以提高當前的能力。MCM的小(32mm x 8mm x 2.75mm)封裝和低噪聲特性使其適合于與噪聲敏感、高性能ASICs、gpu和cpu的聯合包裝。操作溫度范圍為-40C至+125C。這些設備代表了可擴展到各種XPU需要的Power-on-Package解決方案組合中的第一個。
在過去的10年里,Vicor已經開發(fā)了48V直接到xpu的電力發(fā)展,每兩年減少平均25%的損失,同時增加電力系統(tǒng)的密度和成本效益。MCM-MCD芯片現在介紹,繼續(xù)進化。通過通過“最后一英寸”的外部高電流傳輸來克服xpu的障礙,Vicor的Power-on-Package技術不僅僅是提高性能和簡化主板設計——它使XPUs能夠實現以前無法達到的性能水平,這是實現人工智能的承諾所必需的。
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