?培訓目標:??
培訓旨在使學員全面掌握AI服務器電源的核心技術要求、架構選型與關鍵電路的設計要點。通過理論講解、案例分析和設計實踐,深度解析高效高功率密度電源的設計方法、熱管理策略及可靠性驗證,培養(yǎng)學員解決高端服務器電源實際工程問題的能力。
目標學員:??
電源設計工程師、硬件系統(tǒng)工程師、產(chǎn)品經(jīng)理、技術支持工程師及相關專業(yè)的高年級本科生/研究生。
大綱介紹:?
模塊一:AI服務器概述與對電源的極致要求?
1.AI服務器技術趨勢與業(yè)務驅動力?
l?AI算力需求爆炸式增長(從GPU到ASIC)
l?AI服務器與通用服務器的核心差異:高功率、高密度、動態(tài)負載。
2.AI服務器電源系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)與核心指標?
l??核心挑戰(zhàn)?:超高功率(單機柜>100kW)、極高功率密度、效率(尤其是中低載效率)、動態(tài)響應、熱管理、成本與可靠性。
l??關鍵指標解讀?:PSU效率(80 Plus鈦金標準)、功率因數(shù)(PFC)、負載調整率、紋波噪聲、保持時間、功率密度(W/in3)。
模塊二:AI服務器電源架構深度解??
1.主流電源架構對比?
l??集中式架構 (CRPS)??:優(yōu)缺點及在AI服務器中的適用性分析。
l??分布式架構 (VRM方案)??:為何成為AI服務器的首選?分析其優(yōu)勢(縮短大電流路徑、改善動態(tài)響應)。
2.供電網(wǎng)絡 (Power Delivery Network, PDN) 詳解?
l?從AC輸入到CPU/GPU核心的完整功率鏈路:PSU -> 12V母排 -> 48V/12V DCDC -> 多相Buck VRM -> 負載點 (PoL)。
l??重點:48V直供架構?:為何是未來方向?分析其在降低傳輸損耗、提升功率密度方面的巨大優(yōu)勢。
3.電源管理總線 (PMBus) 與數(shù)字控制?
l?PMBus協(xié)議在AI服務器電源中的高級應用:監(jiān)控、配置、故障管理。
l?數(shù)字電源控制 vs 模擬控制:在復雜動態(tài)場景下的性能優(yōu)勢。
模塊三:關鍵電路設計與器件選型?
1.前級PFC與LLC諧振變換器設計?
l?高效PFC拓撲選擇與控制(如圖騰柱無橋PFC)。
l?LLC諧振變換器原理與優(yōu)化設計,實現(xiàn)高頻化與軟開關。
2.核心DCDC變換器技術?
l??48V轉12V/負載點電壓的拓撲?:隔離型雙向DCDC(如PSFB、DAB)與非隔離型(如多相Buck)的詳細設計與比較。
l??多相Buck控制器 (VRM) 設計?:針對GPU/CPU超大電流(>1000A)、極高di/dt的需求,講解相位管理、均流技術、動態(tài)VID響應。
3.關鍵無源與功率器件選型?
l??功率器件?:GaN(氮化鎵)和SiC(碳化硅)在提升效率和頻率方面的優(yōu)勢及應用實例。
l??磁性元件?:高頻、低損耗變壓器與電感的設計與選型要點。
l??電容?:高頻特性、紋波電流能力及在去耦中的應用。
模塊四:熱管理與可靠性設計?
1.熱密度電源的散熱解決方案?
l?計算熱耗散與溫升。
l?散熱方案對比:強制風冷、液冷(冷板、浸沒式)在AI服務器電源中的應用。
2.可靠性、容錯與測試驗證?
l?可靠性預測(如MTBF計算)。
l?冗余設計(如N+1電源)、故障保護(OVP, OCP, OTP, UVP)。
l?關鍵測試項目與方法:動態(tài)負載響應、紋波噪聲、效率曲線、環(huán)境應力測試。
模塊五:設計實例
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