AIワークロードにより増大し続ける電力需要は、厳格な出力保持時間要件を維持しつつフォーム ファクターの制約を満たすため、システム効率と電力密度の観点で電源ユニット (PSU) 設計の進化を加速させています。

インフィニオンのアプリケーションおよびシステムの専門知識に、データセンター事業者および電源メーカーからの知見を加えることで、3~30 kWの単相および3相設計を含むリファレンス ボードの包括的なロードマップが策定されました。

インフィニオン独自の価値提案:

インフィニオンのAI PSU向け製品ポートフォリオをさらに詳しく知りたい場合は、こちらのインタラクティブ ブロック図をご覧いただくか、最新のウェビナーをオンデマンドでご視聴ください。

  • Open Compute V3整流器仕様に準拠した完全な電源装置
  • ピーク効率97.5%
  • CoolSiC™ を用いたブリッジレス トーテムポールPFC
  • CoolMOS™ とOptiMOS™ を用いたハーフブリッジLLC
  • XMC™ マイクロコントローラーによるフル デジタル制御
  • Open Compute V3整流器 (PSU) のフォーム ファクター (全体寸法)
  • 全負荷時の出力保持時間 20 ms
  • EMC Class Bのプリコンプライアンス試験済み
  • 評価ボードとして提供
  • ベンチマーク効率 97.5% @ 95 W/in³ (all/1U フォームファクターを含む)
  • CoolSiC™、CoolGaN™、CoolMOS™、OptiMOS™など、最高の効率と電力密度を実現する技術
  • 新しい統合型プレーナー磁気構造
  • フル デジタル制御 (PFCおよびDC-DC)
  • トーテムポールPFC+ハーフブリッジGaN LLC
  • PFC+DC-DCを含む完全な電源ユニット (PSU)
  • 出力保持時間延長回路
  • リファレンスボードとして提供
  • ピーク効率97.6% (98 W/in³)
  • 3レベル フライング キャパシタPFC
  • 高周波GaN LLC (500 kHz)
  • 完全統合トランス構造
  • GaN SiC Siを使用したシステム ソリューション
  • OCP効率仕様 (高電力密度を含む)
  • 起動時のフライング キャパシタ充電ソリューション
  • S3レベル 駆動電源
  • 出力保持時間延長回路
  • 効率98% (95 W/in³)
  • OptiMOS™ 高効率
  • 平面磁気設計
  • フルデジタル制御
  • トーテムポール型PFC GaN
  • ハーフブリッジLLCコンバーター
  • インフィニオンの包括的なソリューション
  • PFCを含むフルPSU
  • 非常に高い効率
  • 出力保持時間の延長
  • 50% 負荷時の効率: 98.95%
  • 100% 負荷時の効率: 98.48%
  • 共振周波数: 200 kHz
  • 3相インターリーブLLC
  • TOLTの高性能CoolSiC™ 650 V
  • 上面放熱
  • 超高効率と高電力密度
  • デジタル制御
  • フル デジタル制御: インターリーブ方式ブリッジレス トーテムポールPFC+フルブリッジGaN LLC
  • ベンチマーク効率97.5% (最適化設計により、放熱にかかる手間を削減)
  • 高電力密度: 100 W/in³ (ORv3仕様の2倍)
  • GaNトランジスタにより、高電圧LLCで最高周波数を実現
  • 単相PFC+DC-DCを含む完全な電源ユニット (PSU)
  • ハイブリッド スイッチ アプローチにより実現する優れたシステム性能 (Si、SiC、GaN)
  • 最高レベルの効率と電力密度
  • サーバー向けORv3準拠フォーム ファクター
  • コンデンサー数を減らして体積を削減し、信頼性向上とシステムの小型化を実現。
  • リファレンスボードとして提供
  • フル デジタル制御: インターリーブ方式ブリッジレス トーテムポールPFC+フルブリッジGaN LLC
  • ピーク効率97.5%を超えるベンチマーク値 (最適化設計により、放熱にかかる手間を削減)
  • AC230 V、100%の出力負荷で96.5%の効率
  • 40 x 68 x 640 mm (シャーシを含む)
  • 高電力密度113 W/in3
  • 単相PFC+DC-DCを含む完全な電源ユニット (PSU)
  • ハイブリッド スイッチ アプローチによる優れたシステム性能 – Si、SiC、GaN
  • 最高レベルの効率と電力密度
  • サーバー向け19インチ ラック フォーム ファクター
  • エネルギー バッファ回路を採用し、コンデンサー数を減らして体積を削減することで、信頼性向上とシステムの小型化を実現。
  • リファレンスボードとして提供
  • 5レベルTotem-Pole PFC + HB-Bridge LLC
  • ピーク効率97.5%超のベンチマーク
  • 高電力密度100 W/in³
  • EDPP要件に対応するためのエネルギー バッファ
  • 出力保持時間延長回路 (100%負荷で20 ms、LLCスイッチング周波数350 kHz)
  • 40 x 104 x 710 mmのため19" ラックに適合し、総コストを削減できます (従来は21" ラックを使用)
  • GPUメーカーのAI負荷過渡に対応
  • 最高レベルの効率と電力密度
  • 新しい一体型平面磁気構造 (モジュール式スケーラブル トランス)
  • 熱要件を満たすための高効率
  • フルデジタル制御 (PFCおよびDC-DC)
  • リファレンスボードとして提供
  • インターリーブT型Vienna 3相PFCトポロジー
  • ピーク効率99%、全負荷効率98.9%
  • 40 x 342 x 133 mm
  • 高電力密度 約270 W/in³
  • 注目製品: CoolGaN™ BDSおよびPSOC™ Control C3 P8
  • インターリーブT型PFCに基づく最高効率と高電力密度
  • GaN BDS 1個で650 V SiCスイッチ4個を置き換え、電力密度とコストを改善
  • インフィニオンPSOC™ C3 P8コントローラーによるフルデジタル制御
  • 性能: PF > 0.98 (負荷 80%時)
  • Open Compute V3整流器仕様に準拠した完全な電源装置
  • ピーク効率97.5%
  • CoolSiC™ を用いたブリッジレス トーテムポールPFC
  • CoolMOS™ とOptiMOS™ を用いたハーフブリッジLLC
  • XMC™ マイクロコントローラーによるフル デジタル制御
  • Open Compute V3整流器 (PSU) のフォーム ファクター (全体寸法)
  • 全負荷時の出力保持時間 20 ms
  • EMC Class Bのプリコンプライアンス試験済み
  • 評価ボードとして提供
  • ベンチマーク効率 97.5% @ 95 W/in³ (all/1U フォームファクターを含む)
  • CoolSiC™、CoolGaN™、CoolMOS™、OptiMOS™など、最高の効率と電力密度を実現する技術
  • 新しい統合型プレーナー磁気構造
  • フル デジタル制御 (PFCおよびDC-DC)
  • トーテムポールPFC+ハーフブリッジGaN LLC
  • PFC+DC-DCを含む完全な電源ユニット (PSU)
  • 出力保持時間延長回路
  • リファレンスボードとして提供
  • ピーク効率97.6% (98 W/in³)
  • 3レベル フライング キャパシタPFC
  • 高周波GaN LLC (500 kHz)
  • 完全統合トランス構造
  • GaN SiC Siを使用したシステム ソリューション
  • OCP効率仕様 (高電力密度を含む)
  • 起動時のフライング キャパシタ充電ソリューション
  • S3レベル 駆動電源
  • 出力保持時間延長回路
  • 効率98% (95 W/in³)
  • OptiMOS™ 高効率
  • 平面磁気設計
  • フルデジタル制御
  • トーテムポール型PFC GaN
  • ハーフブリッジLLCコンバーター
  • インフィニオンの包括的なソリューション
  • PFCを含むフルPSU
  • 非常に高い効率
  • 出力保持時間の延長
  • 50% 負荷時の効率: 98.95%
  • 100% 負荷時の効率: 98.48%
  • 共振周波数: 200 kHz
  • 3相インターリーブLLC
  • TOLTの高性能CoolSiC™ 650 V
  • 上面放熱
  • 超高効率と高電力密度
  • デジタル制御
  • フル デジタル制御: インターリーブ方式ブリッジレス トーテムポールPFC+フルブリッジGaN LLC
  • ベンチマーク効率97.5% (最適化設計により、放熱にかかる手間を削減)
  • 高電力密度: 100 W/in³ (ORv3仕様の2倍)
  • GaNトランジスタにより、高電圧LLCで最高周波数を実現
  • 単相PFC+DC-DCを含む完全な電源ユニット (PSU)
  • ハイブリッド スイッチ アプローチにより実現する優れたシステム性能 (Si、SiC、GaN)
  • 最高レベルの効率と電力密度
  • サーバー向けORv3準拠フォーム ファクター
  • コンデンサー数を減らして体積を削減し、信頼性向上とシステムの小型化を実現。
  • リファレンスボードとして提供
  • フル デジタル制御: インターリーブ方式ブリッジレス トーテムポールPFC+フルブリッジGaN LLC
  • ピーク効率97.5%を超えるベンチマーク値 (最適化設計により、放熱にかかる手間を削減)
  • AC230 V、100%の出力負荷で96.5%の効率
  • 40 x 68 x 640 mm (シャーシを含む)
  • 高電力密度113 W/in3
  • 単相PFC+DC-DCを含む完全な電源ユニット (PSU)
  • ハイブリッド スイッチ アプローチによる優れたシステム性能 – Si、SiC、GaN
  • 最高レベルの効率と電力密度
  • サーバー向け19インチ ラック フォーム ファクター
  • エネルギー バッファ回路を採用し、コンデンサー数を減らして体積を削減することで、信頼性向上とシステムの小型化を実現。
  • リファレンスボードとして提供
  • 5レベルTotem-Pole PFC + HB-Bridge LLC
  • ピーク効率97.5%超のベンチマーク
  • 高電力密度100 W/in³
  • EDPP要件に対応するためのエネルギー バッファ
  • 出力保持時間延長回路 (100%負荷で20 ms、LLCスイッチング周波数350 kHz)
  • 40 x 104 x 710 mmのため19" ラックに適合し、総コストを削減できます (従来は21" ラックを使用)
  • GPUメーカーのAI負荷過渡に対応
  • 最高レベルの効率と電力密度
  • 新しい一体型平面磁気構造 (モジュール式スケーラブル トランス)
  • 熱要件を満たすための高効率
  • フルデジタル制御 (PFCおよびDC-DC)
  • リファレンスボードとして提供
  • インターリーブT型Vienna 3相PFCトポロジー
  • ピーク効率99%、全負荷効率98.9%
  • 40 x 342 x 133 mm
  • 高電力密度 約270 W/in³
  • 注目製品: CoolGaN™ BDSおよびPSOC™ Control C3 P8
  • インターリーブT型PFCに基づく最高効率と高電力密度
  • GaN BDS 1個で650 V SiCスイッチ4個を置き換え、電力密度とコストを改善
  • インフィニオンPSOC™ C3 P8コントローラーによるフルデジタル制御
  • 性能: PF > 0.98 (負荷 80%時)

インフィニオンのシステム アーキテクトとエンジニアが、コンセプト策定とシミュレーションから、プロトタイプ作成、テスト、顧客への展開まで、最先端の電源デモ ボードをどのように開発しているかをご覧ください。熱管理、EMI解析、デジタル制御、トランス設計などを含む設計プロセス全体を詳しくご覧ください。

インフィニオンは、AIサーバー用電源の最新技術動向を考察し、電力需要の増加やAIサーバーラック アーキテクチャの進化によって生じる課題に対応します。本セッションでは、効率と電力密度を向上を目的に、シリコン、窒化ガリウム (GaN)、シリコンカーバイド (SiC) を活用した主要トレンド、新たなトポロジー、システム コンセプトを取り上げます。続いて、次世代AIサーバー電源の設計における性能と効率の最適化を支援するインフィニオンのリファレンス デザインを紹介します。

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Evolving power supplies and rack architectures to meet AI server demand

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Scaling AI data center power delivery with Si Sic and GaN

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Designing a 30 kW 3-phase interleaved type Vienna PFC for AI Server Power Supply

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Power Pulsating Buffer to meet peak power demands in AI server PSUs without disturbing the grid

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The Future of Powering AI

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Mutilevel 3 Phase Rectifier for increasing AI Server PSU Output Power in Data Centers

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ドキュメント
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Data center and AI data center selection guide

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Power and sensing selection guide 2026

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インフィニオンは、高効率サーバー電源ソリューションとして、18 kW 3相PSUリファレンス デザインと30 kW T型PFC評価ボードの2種類を発表しました。次世代AIデータセンター アーキテクチャをサポートするように設計されたこれらのソリューションは、高い電力密度、向上した熱性能、最大99% の効率を実現します。

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インフィニオンは、AIデータセンターおよびサーバー アプリケーション専用に設計された、高性能電源ユニット (PSU) 向けの12 kWリファレンス デザインを発表しました。このリファレンス デザインは、高効率と高電力密度をもたらし、Si、SiC、GaN など、関連するすべての半導体材料を利用しています。

Podcast4Engineersの「We Power AI」シリーズの今回のエピソードでは、ホストのKelsey Marklが、インフィニオンのPower Supply and Battery Backup Systems Group責任者であるDiogo Varajao博士と対談し、AIインフラの急増するエネルギー需要に対応するために電源設計がどのように急速に進化しているかを探ります。

この対談では、GPUとサーバーラックの消費電力が劇的に増加している状況を深掘りします。数年前にはGPU 1基あたり1 kW未満だったものが、近い将来にはラック1基あたり600 kW超になるとの予測もあり、それがデータセンター アーキテクチャに何を意味するのかを考察します。Diogoは、ラック設計における世代交代について、現在の50 V単一キャビネット システムから、高電圧DCで動作するGen 2の分散型電源サイドカー、さらに将来のGen 3ビジョンである建屋レベルの集中型電力分配に至るまでを解説します。このエピソードでは、インフィニオンの革新的なソリューションも紹介されています。これには、新しいエネルギー バッファの概念、高度なPFCトポロジー、効率を最大化し、ハイパースケーラーが電力使用効率 (PUE) を1.2未満に抑えるのに役立つSiC、GaN、シリコン技術の戦略的な活用などが含まれます。

インフィニオンは、AIサーバー用電源の最新技術動向を考察し、電力需要の増加やAIサーバーラック アーキテクチャの進化によって生じる課題に対応します。本セッションでは、効率と電力密度を向上を目的に、シリコン、窒化ガリウム (GaN)、シリコンカーバイド (SiC) を活用した主要トレンド、新たなトポロジー、システム コンセプトを取り上げます。続いて、次世代AIサーバー電源の設計における性能と効率の最適化を支援するインフィニオンのリファレンス デザインを紹介します。

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インフィニオンは、高効率サーバー電源ソリューションとして、18 kW 3相PSUリファレンス デザインと30 kW T型PFC評価ボードの2種類を発表しました。次世代AIデータセンター アーキテクチャをサポートするように設計されたこれらのソリューションは、高い電力密度、向上した熱性能、最大99% の効率を実現します。

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インフィニオンは、AIデータセンターおよびサーバー アプリケーション専用に設計された、高性能電源ユニット (PSU) 向けの12 kWリファレンス デザインを発表しました。このリファレンス デザインは、高効率と高電力密度をもたらし、Si、SiC、GaN など、関連するすべての半導体材料を利用しています。

Podcast4Engineersの「We Power AI」シリーズの今回のエピソードでは、ホストのKelsey Marklが、インフィニオンのPower Supply and Battery Backup Systems Group責任者であるDiogo Varajao博士と対談し、AIインフラの急増するエネルギー需要に対応するために電源設計がどのように急速に進化しているかを探ります。

この対談では、GPUとサーバーラックの消費電力が劇的に増加している状況を深掘りします。数年前にはGPU 1基あたり1 kW未満だったものが、近い将来にはラック1基あたり600 kW超になるとの予測もあり、それがデータセンター アーキテクチャに何を意味するのかを考察します。Diogoは、ラック設計における世代交代について、現在の50 V単一キャビネット システムから、高電圧DCで動作するGen 2の分散型電源サイドカー、さらに将来のGen 3ビジョンである建屋レベルの集中型電力分配に至るまでを解説します。このエピソードでは、インフィニオンの革新的なソリューションも紹介されています。これには、新しいエネルギー バッファの概念、高度なPFCトポロジー、効率を最大化し、ハイパースケーラーが電力使用効率 (PUE) を1.2未満に抑えるのに役立つSiC、GaN、シリコン技術の戦略的な活用などが含まれます。

PSUはエネルギーを供給し、システム全体を確実に動作させるのに必要な、安定したDC出力電圧を確保します。電力網からの交流 (AC) を直流 (DC) に変換し、サーバー内の後段システムで直接使用されます。従来の電源装置とは異なり、AI向けPSUは、計算負荷の高いワークロードによって生じる高電力レベルと急激な負荷変動に対応できるように設計されています。

インフィニオンは、3 kW~30 kWのPSUリファレンス デザインを提供しており、単相および3相の両方のアーキテクチャに対応しています。これらの設計は、企業向けAIシステムからハイパースケール データセンターまで、幅広い用途に対応しています。

リファレンス デザインは、インフィニオン製品の価値提案を示すために使用され、AIアプリケーション向けの高性能電源の構築方法を示します。このPSUリファレンス デザインは最新のアーキテクチャに準拠しており、電源メーカーが開発したPSUにできる限り近い形で実装されています。これには、エンジニアが開発を加速し、リスクを低減し、高効率と高電力密度を実現できるよう、最適化された回路図、部品、およびシステム レイアウトが含まれています。これらの設計はインフィニオンのラボで試験されており、電気パラメーターと波形、効率、熱特性、伝導EMIの測定が含まれます。

インフィニオンのAI向けPSUは、以下の点で際立っています。

  • エネルギー バッファ技術: GPU負荷の過渡変動を管理し、ホールドアップ時間を確保
  • マルチレベル トポロジー: より高い効率と電力密度を実現
  • 包括的なSi–SiC–GaNポートフォリオ: 性能と効率を最適化
  • 包括的なエコシステム (ゲートドライバ、MCU、電流センサー、補助電源など)
    : この統合的なアプローチにより、システム設計が簡素化され、全体的なパフォーマンスが向上します。
  • 単相電源装置は、従来のデータセンターや、エッジコンピューティングやエンタープライズAIアプリケーションなどの低電力システムで広く使用されています。
  • 3相電源装置はより高い電力レベルに対応するように設計されています。ラックの電力レベルが250kWを超えると、AIデータセンターのアーキテクチャは、電力供給とバックアップ電源専用のサイドカーラックへと移行し、3相交流電源供給へと移行していきます。

3相設計により、大規模なAIインフラでは効率向上、高い電力供給、負荷分散の改善が可能になります。

AI用GPUは、定格電力の最大180%に達する急激かつ大きな電力スパイクを発生させます。インフィニオンのAI PSUは、以下によりこの厳しい要件に対応します。

  • 統合型エネルギー バッファ
  • 高速デジタル制御システム
  • 高周波電力変換

これらの機能により、急激な負荷変動や停電時でも安定した電圧と連続運転を確保できます。

インフィニオンのAI PSUは、高度な電力変換トポロジーと、シリコンおよびワイドバンドギャップ (WBG) 半導体を組み合わせて、以下を実現します。

  • エネルギー損失を最小限に抑える (高効率)
  • 設置面積を削減する (高電力密度)
  • 放熱性能を向上させる (熱性能)

このバランスは、スペースと冷却の制約内でAIデータセンターを拡張するうえで極めて重要です。

  • AIデータセンター電源ユニット (ハイパースケール/クラウド) :
    高出力 (5~30kW以上)、最大効率と拡張性を考慮して設計された3相システム、出力電圧は50V DC / ±400Vまたは800V DC
  • AI推論PSU (エンタープライズ/エッジ) :
    低消費電力 (最大6kW)、柔軟性と設置スペースの制約を考慮して最適化されたコンパクト設計、出力電圧は12Vまたは50V DC

各ユースケースには、異なるアーキテクチャと電力定格が必要です。

AI PSUの構成:

  • コスト効率のためのシリコン (Si)
  • 高効率と熱性能のためのシリコンカーバイド (SiC)
  • 高周波および小型設計向けの窒化ガリウム (GaN)

この組み合わせにより、さまざまな動作条件下でコスト、電力密度、性能が最大化されます。

ホールドアップ時間とは、停電や系統障害による短時間のAC入力中断後も、PSUが負荷への電力供給を継続する期間のことです。AI PSUは、(例: フル負荷時で約20 msなどの) 厳しい要件を満たすように設計されており、重要なAIワークロードの中断のない動作を確保します。

高効率AI PSUは、以下を削減します:

  • 電力損失
  • 冷却要件
  • 総エネルギー消費量

これにより運用コストの削減に役立ち、電力使用効率 (PUE) の低減を通じて、より持続可能なAIデータセンター運用を支援します。