Skip to main content
Vicor vertical power delivery

最高水準の計算性能密度と 電力使用効率(PUE)

Icon image of a ruler used to represent high density

高電流密度

Icon image of a speaker used to represent low noise

高効率

Image of a mountain icon being used to represent rugged and reliable

48V主体の電源構成

次世代AIプロセッサへの電力供給をスケールアップ

AIプロセッサへの電力供給は、単なる電力供給設計の問題ではなく、現代の電源技術における最も大きな課題です。従来のマルチフェーズ電圧レギュレーション方式では、高電力負荷時に不可欠となる電流ゲインと電流密度の両立に技術的な限界があります。Vicorは、電流増倍技術を備えた48V給電のFactorized Vertical Power Delivery(VPD: 垂直電力供給)技術により、高性能AIプロセッサへの電力供給における重要なボトルネックを解消し、大電流が流れる電力経路全体の熱損失を大幅に削減します。

データセンターにおけるFLOPS/W および tokens/second/W 性能の最大化

VicorのVertical Power Delivery (VPD: 垂直電力供給の基本概念は非常にシンプルであり、高電流密度と高電流ゲインを同時に実現する設計技術が大きな特長です。Factorized Power Architecture(FPA™)は、DC-DC電力変換を、「レギュレーション」と「カレント・マルチプライヤを使用した電圧変換」の2段階に分けます。Vicorは48Vをプロセッサのポイント・オブ・ロード(POL)まで供給することで、高性能なVPDを実現し、データセンター全体の電力使用効率(PUE)を最適化します。さらに、トレーニング・ワークロードではワット当たりのFLOPS、推論ではワット当たりのtokens/secondで測定されるデータセンターの計算性能密度を最大化します。

Vicor Vertical Power Delivery conceptual diagram

配電損失を大幅に低減する独自のアーキテクチャ

48V ダイレクト・ツー・ロード (Direct-to-load) 電力供給

48V 電力供給ネットワーク(PDN)の電流は、12V PDNの4分の1、6V PDNの8分の1です。オームの法則が示すとおり、電流を扱いやすいレベルまで低減できるため電力損失を大幅に削減できます。

ポイント・オブ・ロード(Point-of-Load)における電流倍増

電圧変換には、ポイント・オブ・ロードにカレント・マルチプライヤを配置します。これにより、レギュレートされた48V Factorized busをK係数(K = 48)で割り、公称1V のAIプロセッサ電源レールを生成し、これまでにない高い電流ゲインを実現します。

業界最高水準の電流密度と電流ゲイン

3.0A/mm²を超える電流密度と40を超える電流ゲインにより、最高水準のVertical Power Delivery(VPD: 垂直電力供給)を実現します。この2つの特性を高いレベルで両立できなければ、何らかのトレードオフが必要となり、電力損失が大幅に増えます。

高速過渡応答

Vicorの電源モジュールは、カレント・マルチプライヤの独自特性を活用した高帯域の独自制御ループにより業界最高水準の過渡応答性能を実現します。

熱特性に優れた超薄型パッケージ

Vicorのカレント・マルチプライヤは、厚さわずか1.5mm、熱抵抗0.3 ℃/Wを実現しています。そのため、プロセッサ直下に局所的に集中する熱による、実装や熱設計への制約を軽減します。

低出力電圧リップル

低出力電圧リップルにより、動的電圧・周波数スケーリング(DVFS)によるスロットリング(クロック低下)を回避し、AIプロセッサの計算性能の低下を防ぎます。

Vicor の Vertical Power Delivery (VPD: 垂直電力供給) 関連コンテンツ

Article

Running in the right direction with 48V for AI processor power

As demand for AI processor power soars, everyone is seeking the best approach to power it. The answer is simpler than you might think – just look to I2R.

AI power challenges
Partner podcast

Addressing the AI power challenge in data center

With GPU servers drawing more and more power, the challenge is to provide this increased power capacity with minimal loss, noise or downtime.

Article

Powering AI processors using a 48V Factorized Power Architecture

48V Factorized Power Architecture™ overcomes traditional multiphase limitations and drastically cuts I2R thermal losses for high-demand loads

current multipliers powering AI processors
Article

Current multipliers: The obvious choice for powering AI processors and other demanding applications

AI processors need to handle low-voltage, high-current demand, which can cause power system bottlenecks. Learn how current multiplication can change that.

電力供給ネットワーク全体に対応するソリューション

高圧直流 (HVDC) 配電を実現

Vicor絶縁型中間バスコンバータ・BCM®は、レギュレータとは異なり、固定のK係数(VOUT = VIN ⋅ K)で動作します。入力の高電圧を扱いやすい48V中間バスに降圧する際に、高い効率と電力密度が求められるハイパースケール環境に最適です。ラックやブレードレベルで変換することで、より高い電圧で配電が可能となり、I²Rによる損失と銅配線を大幅に削減できます。また、高電圧過渡現象からサーバーの重要なコンポーネントを保護するために必要なガルバニック絶縁も備えています。

12Vと48Vのシステムの統合

Vicor 絶縁型DC-DCレギュレータ・DCM™は、高電力密度で、48V入力が変動する場合でも安定した12V出力を提供するため、HDDやPCIeカードなど、厳密な電圧許容範囲を必要とする既存コンポーネントへの電力供給に適しています。また、Vicor非絶縁型中間バスコンバータ・NBM™は、固定のK係数(通常1/4)で動作する高効率DCトランスとして機能し、48Vから12Vへの降圧と、12Vから48Vへの昇圧を双方向に変換します。柔軟性により、データセンターの既存の12Vラックインフラに最新の48V AIアクセラレータを統合したり、48Vバスから従来の12Vサーバーブレードに電力を供給することが可能です。さらに、最大約98%の高効率を実現します。

Vicor NBM and DCM power modules used to bridge 12V and 48V data center systems

48Vから補助負荷へ直接供給

VicorのZVS降圧レギュレータは、48Vの配電バスから12V、5V、3.3V、2.5Vなど複数の二次電圧へ直接変換ができるため、非効率な12Vバス変換を必要としません。そのため、サーバーマザーボードの動作に必要なさまざまな補助電源レールへの供給を、高い電力密度、柔軟性、高効率で実現します。

Vicor ZVS buck regulators used to power auxiliary rails in a data center