Em resposta às crescentes exigências de aplicações de alto desempenho, como a inteligência artificial, a aprendizagem automática e a mineração de big data, as correntes de operação das XPUs aumentaram para centenas de amperes. As arquiteturas de alimentação ponto a ponto, onde as fontes de alimentação de alta corrente são posicionadas junto à XPU, atenuam as perdas de distribuição de energia na motherboard, mas não reduzem os problemas de interligação entre a XPU e a motherboard. Com o aumento das correntes da XPU, a pequena distância restante até à XPU ("última polegada"), composta por condutores da motherboard e interligações dentro do socket da XPU, tornou-se um fator limitante no desempenho da XPU e na eficiência global do sistema.
Os novos Multiplicadores de Corrente Modulares (MCMs) Power-on-Package da Vicor encaixam-se dentro do encapsulamento do XPU para ampliar as vantagens de eficiência, densidade e largura de banda da Arquitetura de Fator de Potência da Vicor, já consolidada em aplicações de motherboards Direct-to-XPU de 48V. Como multiplicadores de corrente, os MCM, montados no substrato do XPU sob ou fora da tampa do encapsulamento, são alimentados com uma fracção (por exemplo, 1/64) da corrente do XPU por um Controlador de Corrente Modular (MCD) externo. O MCD, localizado na motherboard, controla os MCM e regula com precisão a tensão do XPU com elevada largura de banda e baixo ruído. A solução, composta por dois MCMs e um MCD, permite o fornecimento de até 320A de corrente contínua ao XPU, com uma capacidade de corrente de pico de 640A.
Com os MCMs montados diretamente no substrato da XPU, a corrente da XPU fornecida pelos MCMs não flui através do contacto da XPU. Além disso, como o MCD controla os MCM com uma corrente baixa, a energia do MCD pode ser eficientemente direcionada para os MCM, reduzindo as perdas de interligação num fator de 10, mesmo que 90% dos pinos XPU normalmente necessários para o fornecimento de energia sejam reutilizados para funcionalidades de E/S. Os benefícios adicionais incluem um design simplificado da motherboard e uma redução substancial da capacidade mínima de bypass necessária para manter a XPU dentro dos seus limites de tensão.
Inicialmente, foram apresentados dois dispositivos Power-on-Package: o Multiplicador de Corrente Modular (MCM) MCM3208S59Z01A6C00 e o Controlador Multiplicador de Corrente Modular (MCD) MCD3509S60E59D0C01. Vários MCM podem operar em paralelo para aumentar a capacidade de corrente. O tamanho reduzido do encapsulamento do MCM (32 mm x 8 mm x 2,75 mm) e as suas características de baixo ruído tornam-no compatível com a co-embalagem de ASICs, GPUs e CPUs de alto desempenho e sensíveis ao ruído. A gama de temperaturas de funcionamento é de -40 °C a +125 °C. Estes dispositivos são os primeiros de um portfólio de soluções Power-on-Package escaláveis para diversas necessidades de XPU.
