Des performances accrues pour les processeurs à intelligence artificielle
En déchargeant les supports de connexion du XPU et en éliminant les pertes associés à la fourniture de courant depuis la carte mère jusqu’au XPU, la solution Power-on-Package de Vicor permet de délivrer des courant plus élevés pour des performances XPU maximales.
En réponse à la demande croissante en applications hautes performances, les courants de fonctionnement des XPU s’élèvent désormais à plusieurs centaines d’ampères. Les architectures d’alimentation de point de charge, dans lesquelles des unités d’alimentation en courant élevé sont placées près du XPU afin de limiter les pertes de distribution sur la carte mère, ne font rien pour diminuer les problèmes d’interconnexion entre le XPU et la carte mère. Face à des courants de XPU de plus en plus élevés, la petite distance qu’il reste à parcourir entre le XPU (le fameux « dernier centimètre »), composé des conducteurs et interconnexions de la carte mère avec le support de connexion du XPU, est devenu un facteur limitant les performances du XPU, et donc l’efficacité totale du système.
Les nouveaux multiplicateurs de courant modulaires (dits « MCM », pour Modular Current Multipliers) de Vicor s’intègrent au boîtier du XPU pour étendre ses avantages en termes d’efficacité, de densité et de bande passante pour l’architecture à alimentation factorisée FPA de Vicor, déjà mise en œuvre par certains clients précurseurs sur les applications de cartes mères 48V Direct-to-XPU. Tout comme les multiplicateurs de courant actuels, les MCM montés sur le substrat du XPU sous le couvercle du boîtier du XPU, ou bien à l’extérieur, sont pilotés à une fraction (par ex. 1/64ème) du courant du XPU, à l’aide d’un pilote de courant modulaire externe (MCD, pour Modular Current Driver). Le MCD, placé sur la carte mère, pilote les MCM et régule avec précision la tension du XPU, avec une large bande passante et un faible bruit. La solution proposée aujourd’hui, composée de deux MCM et d’un MCD, permet de fournir jusqu’à 320 A de courant continu au XPU, avec une capacité de courant de crête de 640 A.
Si les MCM sont montés directement sur le substrat du XPU, alors le courant du XPU fourni par les MCM ne traverse par le support de connexion du XPU. Et, comme le MCD pilote les MCM à un faible courant, l’alimentation issue du MCD peut être conduite efficacement jusqu’aux MCM, divisant par environ 10 les pertes d’interconnexion, et ce bien que 90 % des supports de connexion du XPU habituellement requis pour l’alimentation soient utilisés pour étendre les E/S. Parmi les autres avantages, on peut citer la simplification de la conception de la carte mère et une réduction substantielle de la capacité de dérivation minimale requise pour maintenir le XPU au sein de ses limites de tension.
Dans un premier temps, deux composants Power-on-Package sont présentés ce 22 août lors du sommet de l’ODCC (Open Data Center Committee) à Pékin, en Chine, à savoir le multiplicateur de courant modulaire (MCM) MCM3208S59Z01A6C00 et le pilote de multiplicateur de courant modulaire (MCD) MCD3509S60E59D0C01. Plusieurs MCM peuvent être mis en parallèle pour des capacités de courant accrues. Grâce à un boîtier réduit (32 mm x 8 mm x 2,75 mm) et à des caractéristiques de faible bruit, le MCM se révèle idéal pour une co-encapsulation avec des ASIC, GPU et CPU, sensibles au bruit et hautement performants. La plage de température de fonctionnement est comprise entre -40 °C et +125 °C. Ces composants constituent les tout premiers membres d’un portefeuille de solutions Power-on-Package, appelé à évoluer selon les différents besoins des XPU.
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