从800VDC到GPU,英诺赛科加入英伟达新生态链
2025年10月,英伟达公布了最新一批800VDC系统合作名单,在功率芯片合作方面共有14家SiC/GaN厂商入选,英诺赛科成为国内唯一一家入选企业。
今天,英诺赛科宣布与英伟达的合作进一步深化,并成功加入英伟达MGX™生态系统,通过推进全GaN电源转换技术,以支持下一代高密度AI电源系统。
值得关注的是,此次英诺赛科与英伟达的合作推进有何意义?英诺赛科如何利用GaN技术方案为英伟达及众多服务器OEM/ODM厂商提供支持,下文将展开具体探讨。
NVIDIA MGX™生态落地
GaN成为AI供电关键技术
今年3月,黄仁勋在英伟达GTC大会上透露,他们将推出下一代Vera Rubin芯片及Kyber机架,单柜功率将突破350kW,同时多个800VDC数据中心正在加速落地。他强调,“实际上,我们正在以统一架构构建一个支持AI工厂、AI智能体和机器人的全新产业。”
NVIDIA MGX™正是英伟达着力构建的核心系统之一,可为整个生态系统提供通用的机架级设计。简单而言,它是面向AI工厂的开放式模块化参考架构,可帮助服务器OEM、ODM厂商等合作伙伴更快地构建系统,降低从单节点服务器到机架级AI工厂的工程成本,并缩短上市时间。
据英伟达官网显示,NVIDIA MGX™ 已经集结华硕、仁宝电脑、技嘉科技、联想、微星科技、纬创资通等多家服务器OEM/ODM厂商,同时英诺赛科等厂商将为其提供关键芯片、硬件技术支持。
图:英伟达与部分MGX系统合作伙伴
从加入800VDC系统,再到加入NVIDIA MGX™生态,意味着英诺赛科作为关键技术解决方案供应商,正逐渐切入英伟达为下一代AI数据中心定义的整体架构标准中,将有力支持MGX™系统进行迭代优化,快速规模部署。
英伟达还表示,NVIDIA MGX™将为下一代AI工厂及800VDC架构提供支持。其中,800VDC电源架构通过减少转换级数,并将直流电力在更接近机架侧交付,为更高密度的AI基础设施提供了一条切实可行的路径。
图:英伟达IT机架的800V HVDC配电以及GPU的12V DC/DC转换
但是,伴随着机架功率提升,未来将突破兆瓦级,挑战已不再只是将电力送入机架。更困难的任务,是以高效率和紧凑方式,将电力从高压配电转换到GPU核心供电。
因此,从800VDC转换到较低的GPU工作电压,需要高效率、高转换比、紧凑磁性元件、更低热应力,以及能够支持更高开关频率的功率器件。
根据英伟达、谷歌、台达等头部厂商的技术路线来看,GaN正在成为AI供电的一项重要技术,随着机架功率和GPU电流持续增加,它能够应对多个关键挑战,并发挥重要作用:
首先,GaN器件拥有的低导通电阻、低栅极电荷、低寄生电容和零反向恢复特性,可实现更高开关频率、更低功率损耗和更紧凑的功率级设计。
其次,GaN器件层面的优势会转化为系统层面的价值:更小的磁性元件和无源器件、更优的热性能、更高的功率密度,以及更低的整体系统成本和TCO。
英诺赛科的硅基GaN技术将这些优势与可扩展制造能力和广泛的产品组合相结合。作为英伟达面向AI基础设施,英诺赛科正在构建一条全GaN技术路径,支持从800 VDC一路转换至GPU核心电压。
图:从800 VDC到GPU核心电压的转换级,以及英诺赛科全GaN解决方案
英诺赛科提出三级转换
全GaN方案实现高密度AI供电
根据英诺赛科公布的技术方案来看,从800 VDC母线直流到机架GPU供电,其采用全GaN方案实现了三级转换,并有效突破各环节的发展痛点:
第1级:高效率前端转换
随着AI机架功率持续提升,前端转换级成为电源架构中要求最高的环节之一。它必须同时处理高输入电压、高转换比、高功率传输、有限热预算,以及日益受限的板级空间。
英诺赛科最新的全GaN LLC解决方案展示了GaN在这一高要求前端级中的优势:
首先,在12kW、800V至48V等级设计中,英诺赛科在原边采用650V GaN 8x8双面散热(DSC)器件,在副边采用5x6 DSC 100V GaN器件,从而实现高频运行、低开关损耗和更低导通损耗。
其次,通过采用新发布的150V GaN进一步简化了副边,并将所需同步整流器件数量减少50%。
根据英诺赛科最新数据显示,在1MHz运行条件下,该方案峰值效率约为99%,满载效率为98.2%。随着AI系统向更高机架密度和更紧凑电源机柜推进,高开关频率运行可进一步降低占板面积,实现更高效益。
图:英诺赛科 800 V 至 48 V 演示
除了800V至48V前端级之外,英诺赛科正在扩展其全GaN解决方案平台,以覆盖下一代AI电源架构所需的全范围中间总线电压选项,包括800V至48V、800V至12V和800V至6V转换。
这一更广泛的覆盖范围,使系统设计人员能够根据机架设计、板级空间、热预算和负载点要求,更灵活地选择最合适的电源架构。
对于800V至12V转换,英诺赛科提供40VGaN器件,采用5×6mm和紧凑型3.3×3.3mm双面散热(DSC)封装,可在减小占板面积并改善热性能的同时,实现高效率同步整流。
对于800V至6V转换,英诺赛科提供15V GaN器件作为同步整流解决方案,支持更低中间总线架构,在保持高频、高密度GaN供电优势的同时,可简化至GPU核心电压的最终转换。
第1.5级:可扩展、高功率密度的48V至12V转换
48V至12V中间总线级是AI服务器供电中的另一项重要构建模块。随着AI硬件加速平台要求在更小空间内提供更高功率,这一级必须实现高效率、高功率密度和切实可行的热性能。
英诺赛科100V GaN解决方案优化了48V至12V多相降压转换。在AI工厂规模下,即使是小幅效率提升,也能转化为冷却需求和运营成本的显著降低。中间总线架构仍是许多兼容MGX 的AI服务器设计中的重要构建模块,使这一转换级成为 GaN 赋能优化的关键目标。
图:英诺赛科100V GaN可带来功率密度提升
第2级:双通道DrGaN支持超低高度垂直供电(VPD)
在AI服务器的最终转换级,电流需求很高且瞬态响应至关重要,因此垂直供电正成为越来越具吸引力的架构。随着GPU电流需求持续增加,传统横向供电由于分配损耗、瞬态响应限制和板级布线复杂性,正变得越来越具有挑战。
垂直供电为缩短电流路径、降低寄生损耗和提高电流密度提供了一条有前景的路径。英诺赛科已验证15V GaN HEMT在3MHz至5MHz之间运行的可行性,可减小所需磁性元件和电容的尺寸。
英诺赛科目前正在开发DrGaN 解决方案,对高开关频率的支持可显著提升响应快速GPU动态瞬态的带宽,同时减少对大量传统输出电容的需求。
随着未来MGX AI系统持续提升加速器电流密度,面向VPD的功率级可成为GPU近核心供电的重要构建模块。
英诺赛科公布新GaN方案
赋能下一代AI工厂
为了支持客户更快采用GaN解决方案,英诺赛科提供全面的评估板和参考设计组合,可帮助系统设计人员在整个AI电源架构中验证GaN性能。其中,代表性平台包括12kW、800V至48V PDB演示板、48V至12V四相GaN评估板,以及面向未来垂直供电架构的即将推出的6V DrGaN评估板。
* 开发中
NVIDIA MGX生态系统正在帮助加速模块化、可扩展、面向未来的 AI 基础设施部署。随着 AI 工厂迈向更高机架功率、更高计算密度和更高效率的电源架构,功率半导体也将同步演进。
英诺赛科全GaN技术旨在支持这一转型。从800VDC到48V等级中间总线,从48V到12V/6V,再从12V/6V到GPU核心电压,英诺赛科GaN解决方案可在整个AI供电路径中实现更高开关频率、更低损耗、更小无源器件和更高功率密度。
随着AI基础设施的功率约束日益加剧,英诺赛科致力于与NVIDIA MGX生态系统合作,共同推进更高效率、更高密度且更具可扩展性的 AI 电源基础设施。
本文发自【行家说三代半】,专注第三代半导体(碳化硅和氮化镓)行业观察。
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