在今年10月12日的OCP峰会上,德州仪器(TI)推出了三款全新IC,旨在防止电源故障、简化高压配电,并最大限度地减少 AI 数据中心内的信号抖动。
随着 AI 工作负载在规模和复杂度上不断增长,数据中心在电力、网络和热管理方面面临着前所未有的压力。这些新器件旨在应对未被检测到的电源故障和信号劣化所带来的威胁。
TI 数据、转换器与时钟业务副总裁兼总经理 Karthik Vasanth 以及 TI 射频采样与高速数据转换器产品线经理 Matt Hann 向我们介绍了这三款新产品的详细信息。
利用纳秒级遥测捕捉瞬态故障
现代 AI 数据中心的一个重大挑战是电源不稳定性管理,特别是导致电网电压局部下降的“欠压”问题。这些极其微小的电源故障可能迫使敏感服务器设备在弱电条件下运行,从而带来硬件损坏、意外重启的风险,并使关键的 AI 模型组件陷入瘫痪。
“如果把数据中心想象成一个干草堆,你就是在寻找埋藏在这个干草堆里的一根小针,”Vasanth 解释道。
为了找到这根“针”,TI 发布了 ADC34DSO75,一款以每秒 30 亿次采样(GSPS)运行的模数转换器(ADC)。该器件提供 24/7、低功耗、基于事件的远程遥测,具备纳秒级分辨率,捕捉瞬态故障的速度比传统监控方案快数千倍。
TI 称 ADC34DSO75 为业界性能最高的 ADC,可实现纳秒级分辨率的 24/7 低功耗、基于事件的远程遥测。
ADC 采用基于事件的监控机制,操作员无需再携带示波器到现场调试机架。操作员可以编程设定特定的电压阈值或变化率窗口,以监控系统健康状况。
“当事件发生时,数据会被卸载到内部存储缓冲区,正是这个存储缓冲区捕获了事件,”Hann 表示。“你实际上不需要将其卸载到体积庞大且昂贵的 FPGA 中;你可以使用成本极低的 MCU 来远程传输数据。”
更多信息可查阅 ADC34DSO75 数据手册。
整合 800V 电力传输
数据中心电源基础设施也正在经历根本性转变,从多级 AC-DC 降压转换转向将高压直流电直接输送到板级。为管理这种复杂的布局,TI 推出了 LMI800PS,这是业界首款 800V 隔离式热插拔控制器。
TI 称 LMI800PS 为业界首款 800V 隔离式热插拔控制器。
LMI800PS 取代了此前需要多达五颗独立 IC 的复杂分立方案。通过将隔离偏置电源和 PMBus 遥测功能集成到单一封装中,该控制器将所需板级空间减少了 60% 以上。
该芯片设计用于在板卡插入时安全管理浪涌电流,并提供快速故障隔离。它符合严格的安全标准,具备 5k VRMS 增强隔离和大于 8mm 的爬电距离,同时支持 ±400 V 和 800 V 两种配电拓扑。
驯服太比特速率下的信号抖动
在网络方面,数据中心正通过数公里长的线缆传输海量数据,在大型 GPU 集群之间的数据流正从千兆字节级别向太字节级别迁移。随着数据传输速率接近 3.2 Tbps,比特周期缩短至皮秒级,使得系统极易因信号抖动而产生误码率和不稳定性。
为了充当这些网络的精准“心跳”,TI 推出了 LMK6B,一款基于体声波(BAW)振荡器技术构建的时钟源。LMK6B 在 625 MHz 时钟速率下提供业界领先的 9.6 飞秒抖动性能。
TI 称 LMK68 为基于 BAW 的振荡器,具有业界最低的抖动性能。
由于它必须在 CPU 和 GPU actively 切换数千安培电流的拥挤板卡上运行,该振荡器具备高电源抑制比(PSRR),以保持数据完整性并抑制电源噪声。更多信息可查阅 LMK6B 数据手册。