サーバー電源ユニット (PSU)

高負荷なAIデータセンターのワークロード向けに効率的なサーバーPSUシステムを設計するための、インフィニオンのエンドツーエンド半導体ソリューションをご覧ください。

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概要

インフィニオンのエンドツーエンド サーバーPSUソリューションは、最新のAIデータセンター向けに、Si、SiC、GaNを組み合わせたハイブリッド ポートフォリオを活用しています。これにより、高周波LLCやブリッジレスPFCなどのトポロジーを活用して、最大97.5% のピーク効率とコンパクトなシステム設計を実現できます。インフィニオンは、グローバルな製造能力と製品ライフサイクル全体にわたる「ゼロ ディフェクト」の考え方により、高密度AIデータセンター向けに、信頼性が高く、拡張性に優れ、省スペースなサーバーPSU設計を実現します。

利点

  • エンドツーエンド サーバーPSUソリューション
  • 包括的なマルチテクノロジー ポートフォリオ
  • 最適な性能を実現するGaNとSiC
  • CoolSiC™ によるブリッジレスPFC
  • CoolGaN™ による高周波LLC
  • 高密度サーバーPSU設計
  • 高いピーク効率 (97.5%)
  • 幅広い入出力電力範囲

ブロック図

概要

高性能AIサーバーPSUを実現する技術とは？

サーバー電源ユニット (PSU) は、最新のサーバーおよびデータセンター インフラにおいて、安定した効率的な電力供給を実現するために不可欠です。コンピューティング ワークロードが増加するにつれて、サーバー用スイッチング電源 (SMPS) における電力密度と効率に対する要求も高まり続けています。

最新のAIワークロード向けに高性能サーバーPSUを設計するには、複数の電力変換段にわたる協調的な最適化が必要です。インフィニオンは、サーバー電源チェーン全体に対する包括的なアプローチとして、最新のサーバー用スイッチング電源 (SMPS) 設計全体で使用されるパワー半導体、制御IC、およびMCUのエンドツーエンドのポートフォリオを提供しています。

サーバーPSU設計におけるインフィニオンの主要な製品ラインアップは？

  • 信頼性と性能を両立するCoolMOS™ 高電圧MOSFET
  • 導通損失を最小化するOptiMOS™ 低電圧MOSFET
  • 熱効率を高めるCoolSiC™ MOSFET
  • 高電力密度を実現するCoolGaN™ トランジスタ
  • 高速スイッチングを実現するEiceDRIVER™ ゲートドライバ
  • 高精度デジタル制御を実現するXMC™ MCU
  • 信頼性の高いスタンバイを実現するCoolSET™ 補助コントローラー

これらの技術を組み合わせることで、最適化されたサーバー用SMPS電源アーキテクチャを実現し、次世代AIデータセンター向けに、より高い効率、電力密度、および拡張性の高い電力供給をサポートします。

AIサーバーPSUのリファレンス デザインを見る
AIの要求に対応するサーバーPSU設計を見る
現代のAIデータセンターの高負荷ワークロードに、どのように対応すればよいでしょうか？

LLM (大規模言語モデル) と生成AIの急速な進歩により、データセンター アーキテクチャは「AIファクトリー」モデルへと移行しつつあります。このモデルでは、大規模なコンピュート クラスターが、縮小する物理的設置面積の中で、かつてないレベルの電力を必要とします。これにより、現代のデータセンターにおける電力需要が大幅に増加し、サーバーPSUへの負荷が増大しています。

現代のデータセンター向けPSU設計では、限られたラック空間内で増大するコンピュート容量を支えるために、エネルギー損失を最小限に抑えつつ電力密度を最大化する必要があります。そのため、従来のシリコンのみの設計からの脱却が求められます。

インフィニオンのSiCとGaNを用いて、AIデータセンター向けの高密度サーバーPSU設計を実現するにはどうすればよいでしょうか？

SiC (CoolSiC™) やGaN (CoolGaN™) などのインフィニオンのワイドバンドギャップ技術は、この変革の主要な推進力であり、AIデータセンター向けサーバーPSU設計において新たな業界ベンチマークを打ち立てる画期的なソリューションを提供します。

これらの進歩を活用することで、データセンター事業者は、より高性能であるだけでなく、より高いエネルギー効率と拡張性を備えた、次世代AIインフラストラクチャ向けの高密度ラック構成へ移行できます。

ウェビナーを見る: AIサーバーPSU設計の最適化
ワイドバンドギャップ技術はサーバーSMPSの性能をどのように向上させるのでしょうか？

従来のSiデバイスと比較して、ワイドバンドギャップ半導体 (SiCおよびGaN) は、より高速なスイッチング、より低いスイッチング損失、および優れた熱性能を実現でき、AIデータセンターで使用されるサーバーPSU設計に最適です。

CoolSiC™ MOSFETは、高効率に加えて堅牢性と信頼性を備えています。性能向上に加え、業界最高水準のゲート酸化膜信頼性と、ハード コミュテーション定格のボディダイオードを備えています。また、アバランシェ耐量を有し、0 Vターンオフに対応した広いVGS範囲を備えているため、サーバー用SMPSアーキテクチャにおいて、シンプルで信頼性の高い制御を実現できます。

CoolGaN™トランジスタは、非常に高速なスイッチングと優れたFOMを実現します。GaNは、シリコンと比較して10倍高い絶縁破壊電界と大幅に高い移動度により、逆回復電荷ゼロでほぼ損失のないスイッチングを可能にし、受動部品のフットプリントを縮小できる高周波トポロジーを実現します。これにより、より小型で軽量なサーバー用PSU設計が可能になり、データセンター事業者のシステムコスト低減に寄与します。

インフィニオンは、これらのデバイス固有のスイッチング特性に合わせて最適化したEiceDRIVER™ゲートドライバ専用のエコシステムを提供し、高密度サーバー用PSUにおける高精度な制御と保護を実現します。

インフィニオンのCoolGaN™製品ポートフォリオをご覧ください
インフィニオンのCoolSiC™製品ポートフォリオをご覧ください
インフィニオンの製品ポートフォリオを活用して、柔軟かつ高効率なサーバー用PSUを設計するにはどうすればよいでしょうか？

インフィニオンの幅広いパワー デバイス技術 (Si、SiC、GaN) と最適化されたゲートドライバICを組み合わせることで、現行および次世代プラットフォームを強力にサポートします。これら3つの技術をハイブリッド方式で統合することで、PSU設計は、効率、電力密度、システムコストのバランスを取りながら最適な柔軟性を実現します。

インフィニオンの包括的なSi、SiC、GaNポートフォリオにより、エンジニアは「万能型」の設計思想にとらわれない設計が可能になります。戦略的なハイブリッド アプローチを採用することで、サーバー用PSUの設計者は、電圧レベル、スイッチング周波数、効率要件に応じて、電力変換チェーンの各段階に最適な技術を導入できます。たとえば、コスト効率が重要な領域にはSiデバイスを、高電圧での高効率化にはSiCデバイスを、高周波スイッチング段にはGaNデバイスを使用します。

この柔軟性により、AIおよびデータセンター用途のサーバー用PSU設計では、効率、電力密度、熱性能、システムコストのバランスを取りながら、進化するサーバーの電力要件に対応できます。

高性能AIサーバーPSUを実現する技術とは？

サーバー電源ユニット (PSU) は、最新のサーバーおよびデータセンター インフラにおいて、安定した効率的な電力供給を実現するために不可欠です。コンピューティング ワークロードが増加するにつれて、サーバー用スイッチング電源 (SMPS) における電力密度と効率に対する要求も高まり続けています。

最新のAIワークロード向けに高性能サーバーPSUを設計するには、複数の電力変換段にわたる協調的な最適化が必要です。インフィニオンは、サーバー電源チェーン全体に対する包括的なアプローチとして、最新のサーバー用スイッチング電源 (SMPS) 設計全体で使用されるパワー半導体、制御IC、およびMCUのエンドツーエンドのポートフォリオを提供しています。

サーバーPSU設計におけるインフィニオンの主要な製品ラインアップは？

  • 信頼性と性能を両立するCoolMOS™ 高電圧MOSFET
  • 導通損失を最小化するOptiMOS™ 低電圧MOSFET
  • 熱効率を高めるCoolSiC™ MOSFET
  • 高電力密度を実現するCoolGaN™ トランジスタ
  • 高速スイッチングを実現するEiceDRIVER™ ゲートドライバ
  • 高精度デジタル制御を実現するXMC™ MCU
  • 信頼性の高いスタンバイを実現するCoolSET™ 補助コントローラー

これらの技術を組み合わせることで、最適化されたサーバー用SMPS電源アーキテクチャを実現し、次世代AIデータセンター向けに、より高い効率、電力密度、および拡張性の高い電力供給をサポートします。

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現代のAIデータセンターの高負荷ワークロードに、どのように対応すればよいでしょうか？

LLM (大規模言語モデル) と生成AIの急速な進歩により、データセンター アーキテクチャは「AIファクトリー」モデルへと移行しつつあります。このモデルでは、大規模なコンピュート クラスターが、縮小する物理的設置面積の中で、かつてないレベルの電力を必要とします。これにより、現代のデータセンターにおける電力需要が大幅に増加し、サーバーPSUへの負荷が増大しています。

現代のデータセンター向けPSU設計では、限られたラック空間内で増大するコンピュート容量を支えるために、エネルギー損失を最小限に抑えつつ電力密度を最大化する必要があります。そのため、従来のシリコンのみの設計からの脱却が求められます。

インフィニオンのSiCとGaNを用いて、AIデータセンター向けの高密度サーバーPSU設計を実現するにはどうすればよいでしょうか？

SiC (CoolSiC™) やGaN (CoolGaN™) などのインフィニオンのワイドバンドギャップ技術は、この変革の主要な推進力であり、AIデータセンター向けサーバーPSU設計において新たな業界ベンチマークを打ち立てる画期的なソリューションを提供します。

これらの進歩を活用することで、データセンター事業者は、より高性能であるだけでなく、より高いエネルギー効率と拡張性を備えた、次世代AIインフラストラクチャ向けの高密度ラック構成へ移行できます。

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ワイドバンドギャップ技術はサーバーSMPSの性能をどのように向上させるのでしょうか？

従来のSiデバイスと比較して、ワイドバンドギャップ半導体 (SiCおよびGaN) は、より高速なスイッチング、より低いスイッチング損失、および優れた熱性能を実現でき、AIデータセンターで使用されるサーバーPSU設計に最適です。

CoolSiC™ MOSFETは、高効率に加えて堅牢性と信頼性を備えています。性能向上に加え、業界最高水準のゲート酸化膜信頼性と、ハード コミュテーション定格のボディダイオードを備えています。また、アバランシェ耐量を有し、0 Vターンオフに対応した広いVGS範囲を備えているため、サーバー用SMPSアーキテクチャにおいて、シンプルで信頼性の高い制御を実現できます。

CoolGaN™トランジスタは、非常に高速なスイッチングと優れたFOMを実現します。GaNは、シリコンと比較して10倍高い絶縁破壊電界と大幅に高い移動度により、逆回復電荷ゼロでほぼ損失のないスイッチングを可能にし、受動部品のフットプリントを縮小できる高周波トポロジーを実現します。これにより、より小型で軽量なサーバー用PSU設計が可能になり、データセンター事業者のシステムコスト低減に寄与します。

インフィニオンは、これらのデバイス固有のスイッチング特性に合わせて最適化したEiceDRIVER™ゲートドライバ専用のエコシステムを提供し、高密度サーバー用PSUにおける高精度な制御と保護を実現します。

インフィニオンのCoolGaN™製品ポートフォリオをご覧ください
インフィニオンのCoolSiC™製品ポートフォリオをご覧ください
インフィニオンの製品ポートフォリオを活用して、柔軟かつ高効率なサーバー用PSUを設計するにはどうすればよいでしょうか？

インフィニオンの幅広いパワー デバイス技術 (Si、SiC、GaN) と最適化されたゲートドライバICを組み合わせることで、現行および次世代プラットフォームを強力にサポートします。これら3つの技術をハイブリッド方式で統合することで、PSU設計は、効率、電力密度、システムコストのバランスを取りながら最適な柔軟性を実現します。

インフィニオンの包括的なSi、SiC、GaNポートフォリオにより、エンジニアは「万能型」の設計思想にとらわれない設計が可能になります。戦略的なハイブリッド アプローチを採用することで、サーバー用PSUの設計者は、電圧レベル、スイッチング周波数、効率要件に応じて、電力変換チェーンの各段階に最適な技術を導入できます。たとえば、コスト効率が重要な領域にはSiデバイスを、高電圧での高効率化にはSiCデバイスを、高周波スイッチング段にはGaNデバイスを使用します。

この柔軟性により、AIおよびデータセンター用途のサーバー用PSU設計では、効率、電力密度、熱性能、システムコストのバランスを取りながら、進化するサーバーの電力要件に対応できます。

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