AI Data Center Power PCB Manufacturing Solutions

Jwalo ka khamphani e felletseng ya tlhahiso le kopano ya PCB, Highleap Electronics e sebeletsa makala a dikgokahano tsa mehala, dikoloi, othomathike ya diindasteri le meralo ya motheo ya dikhomphutha. Mehleng ya AI, ha re ikgethe feela ka di-PCB tsa matla a setsi sa data sa AI empa hape le ka diboto tsa mama tsa seva sa AI tse felletseng , di-GPU tse sebetsang hantle le di-PCB tse potlakisang tshebetso, le diboto tse tswetseng pele tsa kgokelo tse hokahanyang di-processor, memori le polokelo ka lebelo la terabit. Dihlahiswa tsena di emela tse ding tsa di-specialization tsa rona tse hlokang ka ho fetisisa, moo phano ya matla a megawatt e fihlelang ho nepahala ha sub-millivolt. Di-processor tsa AI tsa sejwalejwale di sebedisa matla a sa tlwaelehang—di-GPU tsa NVIDIA H100 feela di hula 700W ka nngwe—di baka diphephetso tsa mocheso le motlakase tse sutumelletsang theknoloji ya PCB ho fihlela meeding ya yona e feletseng.

Phetohelo ea 48V ho Matla a Center Center

Phetoho ho tloha ho 12V ho isa ho 48V kabo ea matla e fetola meralo ea setsi sa data. Lipalo tse bonolo li tsamaisa phetoho ena: ho fana ka 1000W ho 12V ho hloka 84A, ha ho 48V ho hloka 21A feela. Phokotso ena ea 4x ea hajoale e fana ka tahlehelo ea I²R ka makhetlo a 16, e leng se nolofalletsang lintlafatso tse matla le ho fokotsa boholo ba likhebula.

Empa 48V ha e felle feela ka 12V. Matla a phahameng a motlakase a hloka mekhoa e fapaneng ea moralo:

• Bohole ba Creepage bo eketseha ho tloha ho 0.4mm ho isa ho 1.6mm
• Khetho ea likarolo e fetohela ho likarolo tse lekantsoeng ka 100V
• Litšitiso tsa ho itšehla thajana li fetoha tlamo bakeng sa ho latela ts'ireletso
• Khatello ea nakoana e tlameha ho sireletsa khahlanong le liketsahalo tse chesang

Melemo e lokafatsa ho rarahana. Bongata ba matla a rack bo ntlafala ho fihlela ho 40%, litlhoko tsa ho pholisa li theoha ka 30%, 'me litšenyehelo tsohle tsa beng lia fokotseha ho sa tsotelehe litšenyehelo tse phahameng tsa likarolo. Botsebi ba rona ba PCB bo nang le matla a mangata bo nolofalletsa meralo ena ea moloko o latelang bakeng sa liboto tsa phepelo ea matla a AI le li-platform tsa seva sa AI.

Boholo ba liqapi tsa setsi sa data li kenya tšebetsong phetoho ea mekhahlelo e 'meli: 48V ho 12V intermediate bus converters (IBC), e lateloa ke 12V ho 0.8-1.2V voltage regulator modules (VRM). Topology ena e leka-lekanya ts'ebetso, litšenyehelo, le ts'epahalo ha e ntse e boloka e tsamaellana le meaho e teng le ho netefatsa ts'ebetso e tsitsitseng bakeng sa mesebetsi e mengata ea AI.

Multi-Phase VRM Design bakeng sa AI processors

Li-accelerator tsa sejoale-joale tsa AI li hloka ho tlisoa ha hona joale ho sa bonoeng. H100 GPU e le 'ngoe e hloka 700A ka tlase ho 1V-ha e khonehe bakeng sa li-converter tsa mohato o le mong. Tharollo: aba mojaro ho pholletsa le mekhahlelo ea 16-32, e 'ngoe le e' ngoe e sebetsana le 25-45A.

Ts'ebetso ea mekhahlelo e mengata e fana ka melemo ea bohlokoa ho feta matla a hona joale. Ho hlakoloa ha Ripple ho fokotsa litlhoko tsa capacitance 75%. Kabo ea mocheso e thibela libaka tse chesang. Karabelo ea nakoana e ea ntlafala ka bokhoni ba di/dt bo potlakileng. Phase ea khaollo e etsa hore ts'ebetso e tsoele pele ho sa tsotellehe ho hlōleha.

Empa moralo oa mekhahlelo e mengata o hloka ho nepahala ho ikhethang ha PCB. Karolo e 'ngoe le e' ngoe e tlameha ho tšoana:

• Bolelele ba ho latela bo bapiloe ka har'a ± 1mm
• Ho beoa ha karolo ea Symmetric
• Ho kopanya ho lekanang le mocheso ho heatsinks
• E ts'oanang ka lipaterone

Esita le 5% ho se leka-lekane hona joale ho baka mathata a mocheso. Mekhahlelo e chesang haholo e tsofala ka potlako, e eketsa ho se leka-lekane ka potoloho e senyang. Re sebelisa lisebelisoa tse khethehileng tsa meralo tse netefatsang ho ts'oaroa ha mekhahlelo e phethahetseng, e netefalitsoeng ka papiso pele e etsoa.

Ho kopanngoa ha sethala sa motlakase ho sebelisoa lisebelisoa tsa DrMOS ho nolofatsa sebopeho empa ho tsepamisa mocheso. Liphutheloana tsena tsa 6mm × 6mm li qhala 50W, li etsa hore phallo ea mocheso e fete 150W/cm². Re kenya tšebetsong li-vias tsa mocheso tse 36-49 tlas'a sesebelisoa ka seng, tse tlatsitsoeng le ho penteloa bakeng sa phetisetso e phahameng ea mocheso. Ha li kopantsoe le mekhoa ea rona ea taolo ea mocheso ea PCB , mocheso oa li-junction o lula ka har'a meeli.

Mehaho ea Thermal bakeng sa Mesebetsi ea 24/7 AI

Koetliso ea AI e tsoela pele ka libeke. Ho fapana le lihlahisoa tsa bareki tse nang le linako tse sa sebetseng, liboto tsa setsi sa data li sebetsa ka matla a mangata khafetsa. Sena se hloka moralo o ikhethang oa mocheso ho feta mekhoa e tloaelehileng. Re kenya ts'ebetsong tsamaiso ea mocheso e thehiloeng libakeng tse hlokomelang meeli e fapaneng ea mocheso:

• Mekhahlelo ea matla e mamella 125°C
• Li-inductors li lahleheloa ke ts'ebetso e ka holimo ho 100 ° C
• Li-capacitor li theoha ka potlako ho feta 85 ° C
• Lilaoli li lekanyelitsoe ho 105°C boholo

Ho beha likarolo tsa maano ho theha libaka tse futhumetseng. Likarolo tse chesang li kopana haufi le ho kena ha moea. Likarolo tse baballang mocheso li fumaneha tlase ho noka. Botenya ba koporo bo fapana ho ea ka libaka-6-10oz bakeng sa libaka tsa matla, boima bo tloaelehileng bakeng sa lipotoloho tsa taolo.

Ho feta 300W ka boto, ho phodisa moya hoa hloleha. Ho kopanngwa ha ho phodisa metsi ho ba bohlokwa ka ho kenya poleiti e batang ka ho toba, diphaephe tsa mocheso tse kentsweng bakeng sa ho hasana, le dikamore tsa mouoane bakeng sa tshebetso ya isothermal. Mekhoa ena e tswetseng pele e pakilweng meralong ya rona ya PCB ya ho tjhaja ka potlako e phahameng e nyolohela maemong a matla a kilowatt.

Botšepehi ba Matla ho tloha ho DC ho ea ho GHz

Li-processor tsa AI ha li hloke matla feela - li hloka matla a hloekileng. Lerata la motlakase le baka liphoso tsa nako, phokotso ea khafetsa, le ho hloleha ha likhomphutha tse jang limilione ka nako ea koetliso e lahlehileng. Marang-rang a kabo ea matla (PDN) e tlameha ho boloka tšitiso e tlase ho li-frequencies tsohle. Bakeng sa processor ea 500A ho 1V e nang le mamello ea 3%:

• Ripple e lumelletsoeng: 30mV
• Boipheliso ba sepheo: 0.06mΩ
• Ho hlokahala bandwidth: DC ho 100MHz+

Ho fihlella impedance ea sub-milliohm ho hloka maano a ikhethileng:

• DC-1kHz: Lifofane tse boima tsa koporo li fokotsa khanyetso
• 1kHz-1MHz: Bokhoni ba bongata bo laola (likete tsa microfarad)
• 1MHz-100MHz: Li-capacitor tsa Ceramic li fana ka mokhoa o phahameng oa ho feta
• Ka holimo ho 100MHz: Lifofane tsa PCB li sebetsa joalo ka bokhoni bo ajoang

Re ntlafatsa mefuta e meng le e meng ea maqhubu ka ho khetha likarolo, ntlafatso ea sebaka, le moralo oa li-stackup. Sephetho: phepelo e tsitsitseng ea matla e nolofalletsang ts'ebetso e phahameng ea processor ea AI e pakiloeng ke boiphihlelo ba rona ba maqhubu a phahameng a matla a PCB ea GaN .

Tlhokomelo e Hloekileng le e Bohlale

Nako ea ho fokotsa setsi sa data e bitsa $ 5,000-9,000 ka motsotso. Phano ea motlakase e tlameha ho tsoela pele ho sa natsoe ho hloleha ka lebaka la khaello e felletseng ea matla le ho beha leihlo. Phokotso ea karolo ea N+1 e netefatsa ts'ebetso e tsoelang pele ka mekhahlelo e hlōlehileng. Balaoli ba fana ka bocha ba li-thermals tsa hajoale, tsa rebalance, le litemoso. Lisebelisoa tsa motlakase tse ngata li fepa seporo se seng le se seng ka li-circuits tsa ORing tse thibelang phepelo ea morao-rao ha li ntse li thusa ho fetola hot-swap.

Tlhokomelo e bohlale e latela paramente e 'ngoe le e 'ngoe:

• Mokhahlelo oa motho ka mong le mocheso
• Metrics ea katleho le tlhahlobo ea mekhoa
• Ho lemoha ho hloleha esale pele
• Li-algorithms tsa optimization ea nako ea 'nete

Taolo ea dijithale e nolofalletsa likarolo tse tsoetseng pele joalo ka ho beha motlakase o feto-fetohang, ntlafatso ea karabelo e seng ea mola, le ho bolela esale pele ho ipapisitseng le ho ithuta ha mochini. Meralo ea rona ea PCB ea matla a ho chencha e tšehetsa litsamaiso tsena tse rarahaneng tsa taolo ka ho kopanya matšoao a tsoakiloeng ka hloko.

Lipotso Asked hangata

P: Ke hobane'ng ha litsi tsa data li sebelisa 48V ho e-na le matla a 12V?
A: 48V e fokotsa 4x ea hajoale ha e bapisoa le 12V, e fokotsa tahlehelo ka 16x le ho ntlafatsa ts'ebetso e ntle haholo. Highleap Electronics e etsa li-PCB tse ntlafalitsoeng bakeng sa 48V ka sebaka se nepahetseng, khetho ea likarolo, le ho itšehla thajana ho netefatsa ts'ebetso e bolokehileng, e sebetsang hantle libakeng tsa setsi sa data.

P: VRM ke eng ka moralo oa seva?
A: Voltage Regulator Modules fetola 12V kapa 48V ho 0.8-1.2V e hlokehang ke processors. Li-VRM tsa sejoale-joale li sebelisa mekhahlelo ea 16-32 ho fana ka 500-1000A. Highleap Electronics e etsa li-PCB tse tsoetseng pele tsa mekhahlelo e mengata tse nang le impedance le marang-rang a phano ea matla a sub-milliohm.

P: Li-PCB tsa setsi sa data li chesa hakae?
A: Mapolanka a ho fana ka matla a fihla ho 85-125 ° C nakong ea ts'ebetso e tloaelehileng. Highleap Electronics e laola lithempereichara tsena ka lifofane tse boima tsa koporo, tse futhumatsang ka li-arrays, litšepe tsa tšepe, le ho kopanya metsi a pholileng ho boloka mocheso o bolokehileng oa ts'ebetso kamehla.

P: Ke eng e bakang ho hloleha ha matla a seva?
A: Ho hloleha ho tloaelehileng ho kenyelletsa ho senyeha ha capacitor ho tloha mocheso, mokhathala oa solder ho tloha ho palama libaesekele, le khatello ea maikutlo e tsoang ho li-transients. Highleap Electronics e thibela tsena ka moralo o ntlafalitsoeng oa mocheso, likarolo tsa boemo ba likoloi, le tlhahlobo e felletseng ea netefatso.

P: Lisebelisoa tsa motlakase tsa setsi sa morao-rao sa data li sebetsa hantle hakae?
A: Meralo e ntle ka ho fetisisa ea maemo a holimo e fihlella 94-96% ho tloha ho 48V ho ea ho motlakase oa motlakase. Mehaho e ntlafalitsoeng ea Highleap Electronics e fokotsa tahlehelo ka ho fokotsa khanyetso, ho beoa hantle, le lisebelisoa tse tsoetseng pele. Ea rona PCB ea motlakase ea motlakase meralo e sutumelletsa katleho le ho feta.