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通過碳化硅 TOLL 封裝開拓人工智能計算的前沿

jf_pJlTbmA9 ? 2023-11-23 09:04 ? 次閱讀

Wolfspeed 采用 TOLL 封裝的碳化硅 MOSFET 產品組合豐富,提供優異的散熱,極大簡化了熱管理。

近些年來,人工智能AI)的蓬勃發展推動了芯片組技術的新進步。與傳統 CPU 相比,現在的芯片組功能更強大,運行更高效,但功率消耗也更高。功率消耗的急劇攀升為系統設計人員帶來了難題,他們正在努力設計既能在更小的空間內提供更大功率,又能保證效率和可靠性的電源

Wolfspeed 的新型 C3M0025065L 25 mΩ 碳化硅 MOSFET(圖 1)為現代服務器電源面臨的功率消耗難題提供了理想的解決方案。

圖 1:C3M0025065L 的封裝背面有一塊很大的金屬片,并設計有單獨的驅動器源極引腳(來源:Wolfspeed)。

C3M0025065L 采用符合 JEDEC 標準的 TO 無引線(TOLL)封裝,與采用諸如 D2PAK 等封裝的同類表面貼裝器件(SMD)相比,其尺寸小 25%,高度低 50%。更小的尺寸可以使熱阻最多降低 20%,從而為整個系統帶來成本、空間和重量優勢。此外,TOLL 封裝的電感比諸如 D2PAK 等其他 SMD 更低,如圖 2 所示,該封裝的背面有一塊更大的金屬片,因此焊接到 PCB 上可以更好地散熱。

圖 2:TOLL 與 D2PAK 的金屬片面積尺寸對比(來源:Wolfspeed)。

表 1 展示了人工智能芯片組如何會產生數百瓦的功率消耗,以及如何將功率提供要求提高到超過 3.5 kW。此外,這些電源需要符合 Titanium 80+ 標準,該標準要求電源使用的輸入不論是 230 VAC 還是 115 VAC,在負載為 50% 和 100% 時的最低效率分別應達到 92% 和 90%。

使用 C3M0025065L,設計人員可以運用圖騰柱 PFC 實現 0.95 的最低功率因數,并符合 Titanium 80+ 標準。該拓撲結構在推挽配置中使用兩個開關,憑借零反向恢復電流、低封裝電感以及更寬的輸入電壓范圍能提供高效率和低 EMI。

表 1:頂尖人工智能 GPU 的功率消耗不斷攀升。

Wolfspeed 采用 TOLL 封裝的碳化硅 MOSFET 產品組合豐富,能提供優異的散熱,極大簡化了熱管理,即便在嚴苛的條件下也是如此。節省空間的 TOLL 封裝可實現更為緊湊和精簡的設計,是 Wolfspeed 繼續突破碳化硅器件現場工作超 10 萬億小時(并在不斷增加)記錄的最新器件之一。

您可在 Wolfspeed.com 上或通過您當地的授權經銷商獲取新型 C3M0025065L 的樣品。如需了解 Wolfspeed 如何與遍布全球的電源設計人員開展合作的更多信息

關于 Wolfspeed, Inc.
Wolfspeed(美國紐約證券交易所上市代碼: WOLF)引領碳化硅(SiC)技術在全球市場的采用。我們為高效能源節約和可持續未來提供業界領先的解決方案。Wolfspeed 產品家族包括了 SiC 材料、功率器件,針對電動汽車、快速充電、可再生能源和儲能等多種應用。我們通過勤勉工作、合作以及對于創新的熱情,開啟更多可能。

審核編輯 黃宇


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