По мере быстрого развития технологии ии, потребление и производительность чипа ии также увеличиваются, что повышает требования к системе питания. Дизайн питания требует постоянных инноваций, чтобы удовлетворить особые потребности чипов ии в системах питания. Эти требования включают в себя обеспечение более стабильного напряжения электроснабжения для адаптации к требованиям высокой плотности устройства. В то время как появление новых требований в секторе вычислительной силы ии также означает, что чип управления энергией (PMIC) получает новый спрос, шанхайский беринг, отвечая на вопросы инвесторов, прямо заявляет, что он сосредоточен на спросе на чипах управления энергией и продуктах, связанных с производством мощных приборов, которые возникают в области вычислительной силы. С точки зрения показателей производительности, при растущей потребности в мощности в ии и высокопроизводительном вычислительном оборудовании, PMIC должен быть в состоянии обеспечить более высокий экспорт мощности в меньших инкубаторах. В то же время для уменьшения потери тепла и повышения общей энергетической эффективности системы, PMIC должен иметь высокую эффективность преобразования, особенно в условиях высокой нагрузки. В то время как итерация алгоритма ии является быстрой, соответствующая аппаратная платформа также нуждается в гибкой корректировке, для этого требуется, чтобы PMIC мог поддерживать различные конфигурации треков напряжения и регулировать динамическое напряжение и частоты (DVFS) с помощью программного обеспечения или прошивки, чтобы приспособиться к различным операционным нагрузкам и требованиям эффективности энергии. В частности, для удовлетворения потребностей больших чипов в электропитании, таких как CPU и GPU, необходимо использовать мультифазные управляющие чипы для распределения нагрузки, чтобы достичь более низких экспортных волн напряжения, более высокой энергетической эффективности и лучших мгновенных эффектов. С другой стороны, поскольку Ай-чипы часто содержат несколько ядов и компонентов, которые требуют нескольких независимых, стабильных и точных источников напряжения, PMIC должен обладать способностью к многоканальной выработке энергии, способной генерировать различные уровни напряжения. Кроме того, применение ии может привести к повышению температуры, поэтому PMIC также нуждается в хорошей тепловой стабильности, чтобы обеспечить стабильное функционирование системы с помощью мониторинга температуры и интеллектуального регулирования, а также в увеличении продолжительности жизни батареи. Конечно, для экономии пространства и упрощения схемы PMIC стремится интегрировать больше функций, таких как защита от перегрева, защита от тепла, ограничение тока и т.д. Важно также то, что PMIC должна быть совместима с несколькими процессорами и платформами, такими как Intel, AMD и т.д., и поддерживать расширенные контуры для адаптации к различным требованиям применения. Все эти требования представляют собой определенную проблему для современного дизайна PMIC, однако перед лицом обширных рынков уже есть несколько предприятий, которые предлагают соответствующие решения. Например, с увеличением спроса на искусственный сервер, данные показывают, что спрос на энергию в четыре раза больше, чем на общий сервер, в то время как спрос на DRMOS увеличился в десять раз. Несколько предприятий реализуют PMIC-решения для Ай, которые вместе образуют многофазные контроллеры и DrMOS, которые могут обеспечить низкоскоростные и высокоэнергоэффективные решения для основных компонентов процессора, GPU и ASIC. В Ай-серверах спрос на многофазные источники энергии также повышается, так как GPU имеет более высокое энергопотребление по сравнению с процессором. Например, NVIDIA H100 GPU может потребовать от 40 до 50 DrMOS для удовлетворения потребностей в электроснабжении. Многофазный контроллер, который обычно используют сервера AI, также отличается от других DrMOS. Как правило, серверная CPU использует многофазный источник питания 8-12 фаз, в то время как PC CPU может использовать многофазный источник питания 4-6 фаз. По мере развития ии и высокопроизводительных вычислений (HPC), спрос на многофазные системы DC-DC, построенные DrMOS, также растет, и эти системы используются в основном для питания больших чипов вычислительной силы, таких как SoC, CPU, GPU.

CPCI-AC-6U-500-900-7002-99

По данным рыночных источников, в настоящее время иностранные производители доминируют на рынках многофазных контроллеров и DrMOS, а внутренние области, связанные с ними, остаются незаполнены. С одной стороны, разработка DrMOS намного сложнее, чем в случае с BCD-технологиями, которые требуют больших мощностей и больших электрических потоков, а также сложновато проектировать и инжинировать. В настоящее время основные производители DrMOS — MPS, ADI, TI и ансонми — находятся на зарождающейся стадии развития. Представляя компании, такие как джэрватт, в 2022 году DrMOS производили продукцию, имеющую лидирующую в отрасли PMIC возможность разработки полнокачественной продукции. В то время как кристаллический источник toyoung выпустила 10 — фазный цифровой чип управления питанием BPD93010, который может быть использован для питания процессоров большой мощности, таких как CPU, GPU, AI, и может быть использован в таких областях, как серверы, центры данных. Тем не менее, в настоящее время есть голос в индустрии, который, по мере развития технологии ии, таких как google, после полной интеграции в ии, будет потреблять в десять раз больше энергии в поисковых системах, чем в прошлом году, и согласно данным, в 2026 году сектор ии будет потреблять в десять раз больше электроэнергии, чем в прошлом году. Таким образом, снижение потребления энергии в системах ии стало еще одним ключевым фактором, в то время как оптимизация системы управления энергией и повышение эффективности управления питанием в процессорах ии является одним из путей. Но с распространением ии традиционные программы AC/DC, DC/DC, включая мультифазные контроллеры питания и комбинацию уровней мощности DrMOS, могут быть эффективными и могут потребоваться другие идеи. Например, хиди микри разработал программу «большой ток DC/DC», которая могла бы также обеспечить более высокий выход тока через параллельный режим, что позволило бы увеличить его на 20%, а также сохранить эффект от работы на 23%. Чип DC/DC HL7603, который он запустил, удовлетворяет эффективную потребность в управлении аккумуляторами в смартфоне AI. В то время как PI выпустила протокол AC-DC- 3-PD, который не только уменьшает сложность схем управления энергией, но и экономит пространство и расходы, при этом скорость и управление энергией могут быть более гибкими и разумными, а также предоставляет дополнительную защиту и мониторинговую функцию для обеспечения безопасного функционирования электронного оборудования. Предполагается, что спрос на эти высокопроизводительные решения энергии будет продолжать расти по мере роста использования ии и машинного обучения. В будущем могут появиться более инновационные чипы управления энергией для адаптации к более высокой эффективности и более сложным системам питания.