隨著大模型等系列 AIGC 產品的應用落地，對于AI 服務器的需求快速提升，需要更高的功率密度，在有限空間內實現高性能和低功耗的平衡。兩三年前，數據中心的加速卡多是PCIe卡，主要進行一些推理運算；然而近一兩年隨著AI的爆火，大模型訓練任務成為主流，OAM卡的出貨量暴增。英偉達OAM卡的尺寸大小不足半張A4紙，但是功率可以達到700W甚至更高，這就要求功率密度也呈指數級的增長，而支撐這個功率密度的就是Power（電源）IC。
一直以來，英飛凌在power領域有著出色的表現。據英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部應用管理經理董唯一介紹，英飛凌Power IC在支撐功率密度的增長方面，主要表現在以下四大方面：
第一，代際的演進，未來Power產品會走向碳化硅、氮化鎵技術，PSU現已有這方面的產品。
第二，英飛凌擁有先進的封裝工藝，現在也應用到了英飛凌最新一代的產品中。另外，英飛凌未來會做一些集成電感的產品，可以進一步縮小芯片的面積，帶來更大的功率密度。
第三，英飛凌擁有系統級的架構。不僅僅是從12V電源到GPU，未來的架構都會到48V，而英飛凌有自己48V解決方案。此外，英飛凌現在也在做關于垂直供電的產品。
第四，除了電源產品以外的一些支撐，如電源保護，所有產品支撐著英飛凌推動數據中心的電源供電走向數字化和低碳化。
電源對AI芯片性能的發揮起重要作用
據統計，在一塊GPU板上，DC-DC的用量將超過60顆半導體DC-DC產品，這個數量是服務器CPU板上的1.5倍。除了集成了控制器和MOSFET的DC-DC以外，還有傳統的數字控制器和Power Stage，這些產品不僅占板面積很大，并且對效率的影響，對主芯片性能的影響都非常大。AI芯片要發揮出更高的功效，周圍的電源至關重要。
為了應對一系列的挑戰，英飛凌于近日推出了全新的智能DC-DC POL芯片 TDA388xx系列產品，該芯片集成了英飛凌獨有的OptiMOS MOSFET以及Fast COT（快速恒定導通時間）引擎。
英飛凌內置快速COT架構的12 A和20 A同步降壓穩壓器關鍵特性（圖源：英飛凌公司）
全新系列的DC-DC POL芯片具備五大特點：第一，可變換頻率，600KHz～1MHz之間可調節；第二，軟啟動時間極短，最快為1ms；第三，使用voltage控制模式；第四，具有電源良好輸出指示信號；第五，這是一個單晶圓的產品，具備更高性價比。
采用英飛凌專利的FAST COT
董唯一認為新產系列將在市場中占有一定的地位，原因有二：第一，該系列產品有很高的性能，采用FAST COT的模式，使得客戶在調試過程中更方便；第二，輸入輸出范圍，寬輸入范圍2.7V-16V，輸出范圍0.6V-5.5V，可以滿足市面上大部分AI應用對芯片供電的需求。
英飛凌內置快速COT架構的12 A和20 A POL產品家族（圖源：英飛凌公司）
據英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部高級主任工程師吳煉介紹，POL產品采用了英飛凌自有專利的FAST COT架構，帶有內部的諧波補償，不需要外圍的參數調節，整個動態的響應非常快，可以對于高性能的需求快速響應，當有動態負載，電壓過沖與下沖時，可以很快調節回來，不會產生缺陷問題。此外，還有內部補償，實現非常小的紋波，不需要有外部的大電容，只需要全部是陶瓷電容的輸出即可，在1V的輸出情況下，紋波控制在10mV以內。
此次12A、20A系列的產品主打性價比和性能，采用單晶圓的技術，把控制器、Driver、包括上下管放在一個晶圓里。該技術也符合整個市場的趨勢和要求，相比起多晶圓的設計而言，能夠提供更低的成本，并保持很好的良率、可靠性和散熱性能。對于20A以上到40A系列，英飛凌還是采用多晶圓，保證大電流的承載能力。
支持通用封裝，避免供應鏈風險
董唯一分享英飛凌推出此次系列產品的動因有二：
第一，基于前兩年的缺芯潮。由于市場上各家的封裝不盡相同，導致產品缺貨的時候，給供應鏈帶來極大的風險。因此，英飛凌的這一系列產品采用市場上通用的QFN-21（3 mm x 4 mm）封裝，BOM可以與友商進行兼容，從而可為用戶提供更大的選擇余地。
第二，英飛凌研發的POL產品，搭配數字控制器以及Power Stage，可以給客戶提供更穩定和更可靠的系統級解決方案，這也是推出12A和20A POL的原因所在。
此外，英飛凌還有強大的供應鏈體系，通過從晶圓到后道廠的規劃，在面對缺貨或者庫存，半導體周期性的變化中，可以有效進行調整和面對來自客戶的挑戰。該規劃主要是兩個策略：第一，采用英飛凌自主的晶圓廠；第二，利用多個后道晶圓廠來支持產品生產。
TDA388xx系列產品共有四款降壓穩壓器（TDA38812、TDA38813、TDA38825 和 TDA38826），在功率系統效率和設計緊湊性方面實現了重大飛躍，現已開放訂購。據悉，英飛凌下一步會有可并聯的DC-DC新產品發布，更好地滿足通訊客戶的一些需求。
