New-Tech Magazine | OCT 2021 | Digital Edition

הדור הבא בצורכי אספקתהמתחשל מעבדים במציאותמדומה ליישומים בתחוםהאינטליגנציההמלאכותית דרישותאספקה גבוהות ביותר

Lev Slutskiy, Vicor

המעבד. לדוגמה, התוצאה של עומס ליבה של מיקרו אוהם 100 ואט עם עקבת מעגל של 400 וולט, 1 בקו האספקה של 4% גורמת לירידה של בקו 7% ולירידה גדולה פי שניים, כמעט, של וולט. המגבלות הפיסיות של 0.75 אספקה של רשת אספקת מתח מביאה להגבלת האפשרויות לגבי ההקטנה של התנגדות זו. הגדלת העובי של שכבות הנחושת במעגל האם תגרום להתנגדות נמוכה יותר, אבל כדי להגיע לאותה ירידת מתח וולט, יש להקטין את 0.75 באספקה של 4% של התנגדות המוליכים כמעט למחצית. הכפלת כמות הנחושת שצריך כדי לשאת זרם גבוה אינה אפשרית, בדרך כלל, עקב מגבלות של .) 1 עלות ו/ או מגבלות פיסיות (איור בקיצור, האתגר האמיתי נעוץ בהצבה של מייצב המתח קרוב יותר למעבד שלו הוא מספק מתח. על אף שהאתגר יכול להישמע פשוט, המימוש שלו מורכב. העברה של מייצב מתח עם מיתוג כבד בריבוי מופעים למקום קרוב יותר אל המעבד, מקרב עמו את הרעש המובנה שמייצר מייצב המתח. הבעיה מורכבת עוד כתוצאה מממספר המופעים הנפרדים הנדרשים. הבעיה השנייה היא הגודל. מארז של מעבד מ"מ. מארז x 60 מ"מ 60 אופייני הוא בגודל בגודל זה נראה אולי גדול, אך חשוב לשים

טכנולוגיה המניעה מהירות גוברת והולכת גורמת לעומסים של מעבדים לפעול תוך כדי צריכת זרם גבוהה, בערכי מתח ) גבוהים. slew rate נמוכים ובקצבי סבב ( הופכת לקשה I / O מורכבות גדולה של חיבורי יותר את האספקה המתאימה של מתח לליבה עם הפסדים נמוכים ברשת אספקת המתח ). גישות מקובלות מאבדות במהירות את PDN ( היכולת לקיים את האספקה, והופכות להכרחי את השימוש בגישות חדשות, כדי לעמוד בקצב. ) עבור VR לדוגמה, השימוש במייצב מתח ( מעבדים המבוססים על ארכיטקטורת יכול Vicor ) של FPA ההספקים המבוזרת ( להקטין את צווארי הבקבוק ברשת אספקת המתח וגם את ההפסדים. גישה זו מהווה נטישה של שיטות ריבוי הפאזות (מופעים) הנפוצה ונותנת מענה ייחודי לכל אחד מהאתגרים הקיימים בפיתוח של מייצבי מתח עבור טכנולוגיות חדשות של מעבדים. מאפשרת גם שימוש FPA ארכיטקטורת ) VPD בטכנולוגיה של אספקת מתח אנכית ( , 95% אשר מקטינה עוד את ההפסדים, עד ומבטלת גם את צווארי הבקבוק על ידי כך מהשטח סביב 100% שהיא משחררת עד המעבד. ה

הכפלת דרישות ההספק של מעבדי מחשוב בעלי ביצועים גבוהים ההתפתחויות המהירות של אינטליגנציה ) והטכנולוגיות התומכות הגדילו AI מלאכותית ( את הדרישות ואת עומסי העבודה. כדי לעמוד בדרישות הביצועים, קטנו המתחים הנקובים וולט. 0.85 ל- 0.75 של הליבות לערכים שבין צריכת הזרם הנקובה גדלה לערך ממוצע שנע אמפר ערך 800 אמפר במצב היציב ( 400 סביב שיא). המגמה היא עלייה של פי שניים מהמצב שהיה קיים לפני ארבע שנים, והעלייה ממשיכה בקצב דומה. הירידה במתח והעלייה בזרם מציגות שתי בעיות. ראשית, העלייה בזרם מגבירה את הפסדי הנחושת. למשטחים מנחושת ולחורי המעבר מנחושת המחברים את מייצב המתח אל המעבד יש התנגדות מאולצת. הגדלת זרם המעבד מגדילה את ההפסדים בריבוע הזרם. הקטנת נצילות ההספק מוסיפה חום למערכת ניהול החום במעגל המודפס של המעבד. שנית, הוא יחסי ישר PDN מפל המתח על פני רשת לעלייה בזרם. ככל שזרם הליבה קטן, להשפעה של מפל מתח זה יש השפעה חיצונית על ביצועי

5

New-Tech Magazine l 52