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바이코의 Power-on-Package, 인공 지능 프로세서의 더 높은 성능을 가능하게 해



중국 베이징에서 8월 22일에 열린 2017 Open Data Center Committee (ODCC) Summit에서 선보여


pop.jpg바이코 (www.vicorpower.com; 지사장 정기천)가 고성능, 고전류, CPU/GPU/ASIC (“XPU”) 프로세서를 위한 Power-on-Package 모듈러 전류 멀티플라이어를 선보인다. XPU 소켓 핀 없이도 마더보드에서 XPU로의 전류 전달과 관련된 손실을 제거한 바이코의 Power-on-Package 솔루션은 최대 XPU 성능을 위한 더 높은 전류 전달을 가능하게 한다.

인공 지능, 머신 러닝, 빅 데이터 마이닝과 같은 고성능 애플리케이션의 수요가 증가함에 따라 XPU 작동 전류는 수백 암페어 규모로 증가하고 있다. XPU 가까이에 배치되는 고전류 전력 공급 장치인 부하단 파워 아키텍쳐는 마더 보드의 전력 분배 손실을 완화하지만 XPU와 마더보드 간의 상호 연결 문제를 줄이기 위한 조치는 아무것도 하지 못한다.

XPU 전류가 높아짐에 따라 XPU 소켓 내의 마더보드 컨덕터와 인터커넥트로 이루어진 구조에서의 XPU와의 짧은 거리 (“마지막 인치”)는 XPU 성능과 전체 시스템 효율에 제한 요소가 된다.

바이코의 XPU 패키지 실장형 Power-on-Package모듈러 전류 멀티플라이어 (MCM, Modular Current Multipliers)은 이미 48V Direct-to-XPU 마더보드 애플리케이션에 장착된 기존 바이코 파워 아키텍처의 효율성, 밀도 및 대역폭의 이점을 더욱 확장한 것이다. XPU 패키지 리드 하단 또는 외각에 장착된 전류 멀티플라이어로서의 MCM은 외부 모듈러 전류 드라이버 (MCD, Modular Current Driver)로부터 전달되는 XPU 전류의 특정 비율 (예를 들어 1/64)에 의해 구동된다.

마더보드에 장착된 MCD는 MCM을 구동해 높은 대역폭과 낮은 잡음으로 XPU 전압을 정확하게 조절한다. 2개의 MCU와 1 개의 MCD로 구성된 이 솔루션은 최대 전류(Peak) 640A, 연속 전류(Continuous)는 최대 320A를 XPU로 전달할 수 있다.

XPU 기판에 직접 장착되는 MCM의 경우, MCM에 의해 전달되는 XPU 전류는 XPU 소켓을 통과하지 않는다. MCD가 저전류에서 MCM을 구동하기 때문에 MCD로부터의 전력은 효율적으로 MCM으로 라우팅된다. 이에 따라 통상적인 전력 전달에 필요한 XPU 핀의 90%가 I/O기능의 확장을 위해 재분배되더라도 인터커넥트 상의 손실을 10배까지 줄일 수 있다. 이 솔루션은 마더보드 설계의 단순화, 전압 한계에서 XPU 유지를 위해 요구되는 최소 바이패스 캐패시턴스의 실질적인 감소 등 부가적인 장점도 제공한다.

8월 22일 중국 베이징에서 개최되는 Open Data Center Committee (ODCC) 회의에서 발표될 두 개의 새로운 Power-on-Package 소자는 MCM3208S59Z01A6C00 모듈러 전류 멀티플라이어(MCM)와 MCD3509S60E59D0C01 모듈러 전류 멀티플라이어 드라이버 (MCD)이다. 다수의 MCM은 전류 용량의 증가를 위해 병렬 동작한다.

MCM의 소형 (32mm x 8mm x 2.75mm) 패키지와 저 잡음 특징은 노이즈에 예민한 고성능 ASIC, GPU 및 CPU들을 함께 실장 하는 데에 적합하다. 작동 온도 범위는 -40°C 에서 +125°C이다. 이 소자들은 다양한 XPU 요구 사항을 충족시키는 Power-on-Package 솔루션 포트폴리오의 첫 시리즈 제품들이다.

지난 10년간 바이코는 48V Direct-to-XPU 전력 개발에 집중하며 2년마다 평균 25%정도의 손실을 줄이는 동시에 전력 시스템 밀도 및 비용 효율성을 증가시키는 성과를 이뤄냈다. 이번에 출시된 MCM-MCD 칩셋은 이러한 기술 진전을 보여주는 좋은 예이다.

바이코의 Power-on-Package 기술은 “마지막 인치”를 통해 외부에서 고전류가 전달되면서 XPU가 갖는 장애물들을 극복하면서 단순히 성능을 향상시키고 마더보드 설계를 단순화하는 것 외에도 XPU가 이전에 불가능했던 인공 지능을 구현하는 데에 필요로 하는 성능을 얻을 수 있도록 해준다. 

leekh@semiconnet.co.kr
(끝)
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