www.powel.ru
«ЭФО»


Компактные источники питания Vicor для суперкомпьютеров

Power-on-Package: лучшая производительность систем искусственного интеллекта

VIcor Power on Package MCM_MCD

Искусственный интеллект, машинное обучение, интеллектуальный анализ данных и другие компьютерные вычисления (CPU/ TPU/ GPU / ASIC («XPU») ) требуют напряжение питания 0,9-0,95В и токов до сотен ампер. И чем больше токи, проходят по шинам питания расстояние до XPU, так называемый «последний дюйм», тем больше потерь энергии и ограничений это накладывает на производительность XPU и общую эффективность системы.

Итогом десятилетней работы компании Vicor, стали новые модули питания от шины 48 В напрямую в 1В (Direct-to-XPU), позволяющие сократить потери в среднем на 25%, одновременно увеличив компактность энергосистемы и ее экономическую эффективность. Новые модули SM Chips могут быть установлены в нескольких милиметрах от кристалла процессора, что позволяет провезти шину питания 48В непосредственно на плату XPU.

Сейчас объявлено о двух первых устройствах Power-on-Package, токовом модуле MCM3208S59Z01A6C00 (MCM) и драйвере MCD3509S60E59D0C01 (MCD), имеющих на сегодняшний день минимальные габаритные размеры для подобного типа источников питания. Данные модули оптимизированы для обеспечения минимальных шумов и пульсаций, позволяют организовать параллельную работу на общую нагрузку для увеличения выходного тока.

Комплект поставки Vicor Power on Package

Модуль MCD, расположенный на материнской плате, управляет MCM с точностью требуемой стандартом VR12/13, регулируя напряжение XPU с низким уровнем шума и быстрой реакцией на изменение нагрузки. На рисунке ниже показана система питания, состоящая из двух MCM и одного MCD, позволяющая обеспечить до 320A в номинальном режиме работы XPU с максимальным выходным током до 640A.

Модули MCM могут быть установлены непосредственно на плату XPU или же под сокет процессора для снижения потерь на соединении и освобождения выводов XPU, 90% которых обычно используются для подачи питания. Дополнительные преимущества такой системы состоит в упрощении конструкции материнской платы, ее уменьшении за счет размеров системы питания и существенное сокращение емкости конденсаторов, необходимой для поддержания стабильности работы процессоров.

Из систем уже реализованных на модулях Vicor стоит отметить новые суперкомпьютеры японской компании Pezy Computing, занявшей одно из первых мест в рейтинге TOP500 систем с максимальным кол-вом вычислений на Вт. Так же на данных модулях питания будут строиться новые системы вычислений от Google, Intel, IBM, HP.

При больших мощностях суперкомпьютеров эффективность и КПД чрезвычайно важны, а так как существенную часть расходов составляют затраты на электроэнергию, то экономия даже в нескольких процентов достигает сотен тысяч долларов в год.

Modular Current Multiplier (MCM) Modular Current Multiplier Driver (MCD)
MCM3208S59Z01A6C00 MCD3509S60E59D0C01
Multiplier Current Module (MCM) MCD-3509-455px.png
  • Подходит для установки на плату процессора
  • 160A постоянный выходной ток
  • 320A  пиковое увеличение выходного тока 
  • Размер: 32 x 8 x 2.7 мм (SM-ChiP корпус)
  • MCM возможно параллельное включение для увеличения мощности 
  • Низкий уровень шума
  • Рабочий температурный диапазон от -40°C до+125°C
  • КПД до 96%

 

  • Драйвер питания с установкой на материнской плате
  • До 400Вт постоянного энергопотребления
  • 1.5X кратное пиковое увеличения мощности
  • Размер: 35 x 9 x 4.9 мм (SM-ChiP корпус)
  • Рабочий температурный диапазон от -40°C до+125°C
  • Соответствие стандарту VR13
  • КПД до 98%

 

Суперкомпьютер Gyoukou, использующий архитектуру питания Vicor Power-on-Package с питанием от шины 48(38-60) Вольт
PEZY servers   PEZY-PoP
Суперкомпьютер PEZY,
установленный в институте JAMSTEC Yokohama
  Система питания (Power-on-Package) на плате
процессора 
PEZY ZettaScaler-2.2


Суперкомпьютер ExxScaler / PEZY ZettaScaler-2.2 с жидкостным "погружным" охлаждением и рейтингом Top500 в ноябре 2017 года с зарегистрированными 19.1PFlop / s, и рейтингом Green500 с зарегистрированными 14.1GFlops / Watt. Каждый резервуар в системе состоит из 256 процессоров и использует 48 вольтовую высокоэффективную и высокопроизводительную архитектуру распределения мощности Vicor. Процессоры PEZY установлены на одной плате совместно с модульными токовыми умножителями Vicor Power-on-Package («PoP»), которые обеспечивают эффективное прямое преобразование напряжения 48 Вольтовой шины питания в 1 В (320А) на XPU. Суперкомпьютер Gyoukou установлен в Японском научно-исследовательском институте JAMSTEC в Йокогаме.

Top500 (4 место) - https://www.top500.org/list/2017/11/?page=1 
Green500 (1,2,3 и 5 места) - https://www.top500.org/green500/lists/2017/11/

pezy-sc2 module.png

Другие источники питания Vicor: http://www.powel.ru/vicor  и http://www.powel.ru/producers/vicor/innovations/

Квалифицированную техническую поддержку по источникам питания Vicor можно получить в компании "ЭФО"

ОТПРАВИТЬ ЗАПРОС

Вернуться

01.12.2017

Дистрибуция электронных компонентов www.efo.ru © All rights reserved. EFO Ltd.
При использовании материалов
ссылка на источник обязательна.
Создание сайта © 2010 PointDesign™
Конструктивы и корпуса РЭА www.korpusa.ru Микроконтроллеры www.mymcu.ru Микросхемы Altera altera.ru
Мир беспроводных решений www.wless.ru Волоконно-оптические компоненты www.infiber.ru Кварцевые резонаторы
и генераторы Golledge
www.golledge.ru
Силовая электроника www.efo-power.ru Электротехническая продукция www.efo-electro.ru Контрольно-измерительные приборы www.efometry.ru