賦能智算升級(jí)|基于極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU的AI服務(wù)器電源應(yīng)用方案

2026-03-13 14:45 1684

珠海2026年3月13日 /美通社/ -- 全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)正迎來爆發(fā)式增長，設(shè)備算力密度與能源消耗規(guī)模同步攀升。隨著綠色能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的不斷深化，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其規(guī)模化布局與升級(jí)需求日益凸顯，對(duì)供電系統(tǒng)的能效、穩(wěn)定性與智能化水平也提出了更高要求。

在此背景下，AI服務(wù)器電源（PSU）已從傳統(tǒng)意義上的供電單元，演變?yōu)轵?qū)動(dòng)"瓦特"到"比特"高效轉(zhuǎn)換的智能中樞。其核心使命是通過最優(yōu)能效管理與智能動(dòng)態(tài)調(diào)控，最大化發(fā)揮每度電所產(chǎn)生的有效算力，這不僅直接關(guān)乎數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本，更是衡量整體效能與競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)。

G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU
賦能AI服務(wù)器電源應(yīng)用能效升級(jí)

2025年80 PLUS^® 新增Ruby（紅寶石）能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這將加速AI服務(wù)器電源的性能變革，其核心在于電源轉(zhuǎn)化效率和功率密度的全面升級(jí)。

核心

指標(biāo)

傳統(tǒng)電源

（2020年前）

2025 AI電源

（Ruby標(biāo)準(zhǔn)）

提升幅度

行標(biāo)/規(guī)范參考

轉(zhuǎn)換

效率

峰值 94%-96%

輕載85%

峰值 97.5%-98%

輕載≥90%

能耗降低

20%

80 PLUS Ruby

GB20943-2025(擬）

功率

密度

32-40W/in³

(3kW-5.5kW/1U)

70-100W/in³

(8kW-12kW/1U)

密度提升
75%-212%

OCP ORv3

CRPS

極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，具備高效運(yùn)算、實(shí)時(shí)控制與智能能效管理等優(yōu)勢(shì)，完美適用于AI服務(wù)器電源應(yīng)用，通過G32R501單芯片結(jié)合三相交錯(cuò)圖騰柱PFC及LLC諧振變換器拓?fù)?，?shí)現(xiàn)全功率段的高效運(yùn)行與高功率因數(shù)輸出，不僅能為AI服務(wù)器電源轉(zhuǎn)換效率和功率密度的優(yōu)化升級(jí)提供核心技術(shù)支撐，更能助力客戶電源產(chǎn)品達(dá)到80 PLUS^® Ruby能效標(biāo)準(zhǔn)。

采用G32R501的AI服務(wù)器電源—核心應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

單芯片

高算力控制

采用G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，最高主頻250MHz，提供多路交錯(cuò)電流環(huán)路控制所需的高算力
單芯片即可完成前后級(jí)PFC+LLC兩級(jí)拓?fù)淇刂?/span>，簡(jiǎn)化系統(tǒng)控制邏輯

高集成

模塊化設(shè)計(jì)

內(nèi)置150ps高分辨率PWM通道和比較器(COMP)模塊
借助高速霍爾芯片采集電感電流，無需外部過零檢測(cè)，即可輕松實(shí)現(xiàn)圖騰柱PFC的CRM和CCM控制切換

先進(jìn)第三代

半導(dǎo)體器件

采用第三代半導(dǎo)體（GaN或SiC）提升電源開關(guān)頻率，減小磁性器件體積
適配電源機(jī)架對(duì)AI服務(wù)器電源尺寸限制，推動(dòng)PSU實(shí)現(xiàn)小型化、高效化

功率電路

采用交錯(cuò)結(jié)構(gòu)

功率小時(shí)，采用單支路運(yùn)行，優(yōu)化功率因數(shù)與諧波性能
功率大時(shí)，采用多支路交錯(cuò)運(yùn)行，降低電流應(yīng)力、提升電源效率

搭配平面

變壓器技術(shù)

減少LLC變換器損耗與漏感
增強(qiáng)散熱效果

采用G32R501的AI服務(wù)器電源—核心應(yīng)用架構(gòu)

G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，可滿足兩級(jí)功率拓?fù)鋯卧獦?gòu)成，可滿足7kW~11kW的AI服務(wù)器電源應(yīng)用的功率需求：

前級(jí)電路：采用三相交錯(cuò)圖騰柱功率因數(shù)校正（PFC）電路，高頻橋臂選用GaN或SiC MOSFET
后級(jí)電路：由兩路全橋LLC諧振變換器并聯(lián)組成，高壓側(cè)采用GaN或SiC MOSFET，低壓側(cè)選用低導(dǎo)通內(nèi)阻MOSFET作為同步整流管
配合G32R501內(nèi)置的8個(gè)12位ADC采樣通道，實(shí)時(shí)采樣電源輸入電壓、電感電流、母線電壓、輸出電壓電流
輸入電源：90V~264V AC；輸出電壓：45V~58V DC；額定輸出電流：140A

AI服務(wù)器電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU
芯片優(yōu)勢(shì)介紹

高效運(yùn)算

處理性能

搭載Cortex-M52雙核架構(gòu)，通過ACI功能可將自定義指令直接納入內(nèi)核處理
大幅提高AI服務(wù)器電源應(yīng)用中常用濾波器、補(bǔ)償器、鎖相環(huán)等算法的運(yùn)算速度

增強(qiáng)型

存儲(chǔ)空間

Flash高達(dá)640KB、SRAM高達(dá)128KB
可靈活配置為零等待訪問周期ITCM和DTCM

實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制

16個(gè)150ps高分辨率PWM通道，滿足電源應(yīng)用高精度周期、占空比、開關(guān)頻率、移相或死區(qū)的高分辨率控制要求
4個(gè)可編程邏輯單元FLB，可為電源驅(qū)動(dòng)提供靈活的組合邏輯或時(shí)序控制

高靈敏

信號(hào)感測(cè)

7個(gè)比較器，均內(nèi)置2個(gè)12-bit DAC，支持消隱和濾波功能，可實(shí)現(xiàn)AI服務(wù)器電源的峰值電流控制、過零檢測(cè)及跳閘監(jiān)控保護(hù)
3個(gè)3.45 MSPS 的12-bit高精度ADC，滿足AI服務(wù)器電源同步、低延時(shí)信號(hào)采集需求

高可靠性

ESD抗干擾性強(qiáng)，HBM＞8000V，CDM＞2000V，Latchup＞200mA；
工作溫度覆蓋-40℃~125℃，可適應(yīng)復(fù)雜工況環(huán)境；
已通過IEC 61508 SIL2和AEC-Q100 Grade1認(rèn)證

極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，集成高精度HRPWM、COMP、CAP等豐富且靈活的IP資源，專為高精度、高功率密度電源設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種電源拓?fù)?、?dòng)態(tài)負(fù)載響應(yīng)及主動(dòng)功率管理，助力AI服務(wù)器電源提升轉(zhuǎn)換效率和功率密度等關(guān)鍵指標(biāo)上的綜合性能。未來，極海將繼續(xù)以技術(shù)突破與產(chǎn)品創(chuàng)新為使命，提供高性能、高可靠的芯片及解決方案，為AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和綠色能源轉(zhuǎn)型持續(xù)注入核芯動(dòng)力。

如需更多方案信息，請(qǐng)聯(lián)系極海各辦事處銷售經(jīng)理或訪問極海官網(wǎng)（ www.geehy.com ）進(jìn)行登記。

消息來源：珠海極海半導(dǎo)體有限公司