В ответ на постоянно растущие требования высокопроизводительных приложений, таких как искусственный интеллект, машинное обучение и анализ больших данных, рабочие токи XPU выросли до сотен ампер. Архитектуры питания с размещением источников питания вблизи XPU, обеспечивающие питание в точке зарядки, снижают потери мощности на материнской плате, но никак не решают проблемы с межсоединениями между XPU и материнской платой. С увеличением токов XPU, небольшое оставшееся расстояние до XPU («последний дюйм»), состоящее из проводников и межсоединений материнской платы внутри разъема XPU, стало ограничивающим фактором производительности XPU и общей эффективности системы.
Новые модульные умножители тока (MCM) от Vicor, устанавливаемые внутри корпуса XPU, расширяют преимущества архитектуры коэффициента мощности Vicor, уже зарекомендовавшей себя в 48-вольтовых материнских платах с прямым подключением к XPU, благодаря повышению эффективности, плотности и пропускной способности. В качестве умножителей тока MCM, установленные на подложке XPU под или снаружи крышки корпуса XPU, управляются внешним модульным контроллером тока (MCD) с частотой, составляющей долю (например, 1/64) тока XPU. MCD, расположенный на материнской плате, управляет MCM и точно регулирует напряжение XPU с высокой пропускной способностью и низким уровнем шума. Решение, состоящее из двух MCM и одного MCD, позволяет подавать на XPU непрерывный ток до 320 А, с пиковой токовой нагрузкой 640 А.
Благодаря тому, что MCM-модули установлены непосредственно на подложке XPU, ток, подаваемый MCM-модулями, не проходит через контакты XPU. А поскольку MCD управляет MCM-модулями с низким током, питание MCD может эффективно направляться на MCM-модули, снижая потери в межсоединениях в 10 раз, даже несмотря на то, что 90% контактов XPU, обычно необходимых для подачи питания, используются для ввода-вывода. Дополнительные преимущества включают упрощенную конструкцию материнской платы и существенное снижение минимальной пропускной способности байпаса, необходимой для поддержания напряжения XPU в пределах допустимых значений.
Первоначально были представлены два устройства с функцией Power-on-Package: модульный умножитель тока (MCM) MCM3208S59Z01A6C00 и контроллер модульного умножителя тока (MCD) MCD3509S60E59D0C01. Несколько MCM могут работать параллельно для увеличения пропускной способности по току. Малый размер корпуса MCM (32 мм x 8 мм x 2,75 мм) и низкий уровень шума делают его совместимым с совместной упаковкой высокопроизводительных, чувствительных к шуму ASIC, GPU и CPU. Диапазон рабочих температур составляет от -40°C до +125°C. Эти устройства являются первыми в портфеле решений Power-on-Package, масштабируемых для различных потребностей XPU.
