近些年來(lái)，人工智能（AI）的蓬勃發(fā)展推動(dòng)了芯片組技術(shù)的新進(jìn)步。與傳統(tǒng) CPU 相比，現(xiàn)在的芯片組功能更強(qiáng)大，運(yùn)行更高效，但功率消耗也更高。功率消耗的急劇攀升為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了難題，他們正在努力設(shè)計(jì)既能在更小的空間內(nèi)提供更大功率，又能保證效率和可靠性的電源。

Wolfspeed 的新型 C3M0025065L 25 mΩ 碳化硅 MOSFET（圖 1）為現(xiàn)代服務(wù)器電源面臨的功率消耗難題提供了理想的解決方案。

圖 1：C3M0025065L 的封裝背面有一塊很大的金屬片，并設(shè)計(jì)有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)器源極引腳（來(lái)源：Wolfspeed）

C3M0025065L 采用符合 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)的 TO 無(wú)引線（TOLL）封裝，與采用諸如 D2PAK 等封裝的同類表面貼裝器件（SMD）相比，其尺寸小 25%，高度低 50%。更小的尺寸可以使熱阻最多降低 20%，從而為整個(gè)系統(tǒng)帶來(lái)成本、空間和重量?jī)?yōu)勢(shì)。此外，TOLL 封裝的電感比諸如 D2PAK 等其他 SMD 更低，如圖 2 所示，該封裝的背面有一塊更大的金屬片，因此焊接到 PCB 上可以更好地散熱。

圖 2：TOLL 與 D2PAK 的金屬片面積尺寸對(duì)比（來(lái)源：Wolfspeed）

表 1 展示了人工智能芯片組如何會(huì)產(chǎn)生數(shù)百瓦的功率消耗，以及如何將功率提供要求提高到超過(guò) 3.5 kW。此外，這些電源需要符合 Titanium 80+ 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)要求電源使用的輸入不論是 230 VAC 還是 115 VAC，在負(fù)載為 50% 和 100% 時(shí)的最低效率分別應(yīng)達(dá)到 92% 和 90%。

使用 C3M0025065L，設(shè)計(jì)人員可以運(yùn)用圖騰柱 PFC 實(shí)現(xiàn) 0.95 的最低功率因數(shù)，并符合 Titanium 80+ 標(biāo)準(zhǔn)。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在推挽配置中使用兩個(gè)開關(guān)，憑借零反向恢復(fù)電流、低封裝電感以及更寬的輸入電壓范圍能提供高效率和低 EMI。

表 1：頂尖人工智能 GPU 的功率消耗不斷攀升

Wolfspeed 采用 TOLL 封裝的碳化硅 MOSFET 產(chǎn)品組合豐富，能提供優(yōu)異的散熱，極大簡(jiǎn)化了熱管理，即便在嚴(yán)苛的條件下也是如此。節(jié)省空間的 TOLL 封裝可實(shí)現(xiàn)更為緊湊和精簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)，是 Wolfspeed 繼續(xù)突破碳化硅器件現(xiàn)場(chǎng)工作超 10 萬(wàn)億小時(shí)（并在不斷增加）記錄的最新器件之一。

（來(lái)源：Wolfspeed）