GPU也来搞直播？黄大厨成功带货 48V 逾千安级 GPU 供电方案

士别三年，英伟达终于在5 月 14 日的 GTC 2020 上又放大招。全球数亿同学们在线观看了老黄在硅谷家中完成的这场别开生面的＂Kitchen Keynote＂带货直播。英伟达发布了第八代核弹级Ampere（安培）架构7纳米制程GPU。这款基于英伟达Ampere架构的NVIDIA A100，将AI训练和推理性能提高20倍，可以说是英伟达GPU迄今为止最大的性能飞跃。作为一款通用型工作负载加速器，A100还被设计用于数据分析、科学计算和云图形。

图1. 黄教主从烤箱里取出预热的A100

Vicor 不久前发布 GPU 48V 分比式供电方案，由一个驱动器模块MCD4609加上一对电流倍增器模块MCM4609，可提供高达 650A 的持续电流和 1200A 的峰值电流，可以硬核助力GPU数千安培的能源需求。得益于小的空间占用以及纤薄的尺寸（45.7 x 8.6 x 3.2 毫米），电流倍增器MCM4609可部署在靠近处理器的位置，不仅能显著降低配电网络 (PDN) 损耗，而且还能提高电源系统效率。Vicor同时提供另外一个FPA架构使用PRM和VTM2308 实现 48V 到HBM的供电。

图2. FPA供电方案“金条组件”

随着系统电源需求的不断上升，传统 PDN 面临需提供足够性能的巨大挑战。对于功耗和热管理而言，主要有两种方法可以改善 PDN 对电源系统性能的影响。一是使用更高通流规格的线缆、连接器和加厚主板电源层铜箔以减少 PDN 电阻；二是提高总线电压，而减少其能够满足给定供电要求的电流，这允许使用更小的线缆、连接器和更薄的主板铜箔电源层，从而可缩减相应的尺寸、成本和重量。Vicor提出一个创新功率转换架构并提供MCD/MCM功率原器件实现48V到GPU的直接供电，克服传统电源架构的固有制约，MCD由分比功率架构提高由12V至48V，并且将MCM靠近GPU降低PDN，使得每一部分获得最佳表现。

图3. Vicor FPA框图

作为数据中心供电解决方案的老法师， Vicor提供了完整的数据中心机房交流或者高压直流到服务器的XPU等负载点的完美解决方案。Vicor独有的封装结构不仅实现MCM和XPU 同高度可以实现散热器共享且降低设计难度和成本。我们在实现产品风冷设计之外，也实现水冷和浸没式液冷，引领数据中心最新设计潮流。

图4. 液冷供电方案展示

Vicor在创新设计上也同样笑傲江湖，PoP合封和垂直型供电方案可以比现有的横向电流传输方式上有一个数量级的优化。前不久Cerebras发布了晶圆级引擎 (WSE) ，该产品被广泛认为是当今人工智能中功能最强大的处理器。Vicor为其提供了优异的15千瓦电源解决方案，将极大的电流平均分配到晶圆的每一个处理器单元，此晶圆级引擎 由 84 个跨越整个晶圆片但又以统一芯片工作的处理单元组成，可显著降低与传统插槽式单信号芯片架构相关的时延。Vicor 在国内与阿里巴巴、百度等互联网创新公司进行深度合作，与领先的AI芯片公司均有前沿的合作，相信在不久的将来，同学们就能见到Vicor呈现的美伦美奂的作业！