全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)正迎來爆發(fā)式增長，設(shè)備算力密度與能源消耗規(guī)模同步攀升。隨著綠色能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的不斷深化，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心基礎(chǔ)設(shè)施，其規(guī)模化布局與升級(jí)需求日益凸顯，對(duì)供電系統(tǒng)的能效、穩(wěn)定性與智能化水平也提出了更高要求。

　　在此背景下，AI服務(wù)器電源(PSU)已從傳統(tǒng)意義上的供電單元，演變?yōu)轵?qū)動(dòng)"瓦特"到"比特"高效轉(zhuǎn)換的智能中樞。其核心使命是通過最優(yōu)能效管理與智能動(dòng)態(tài)調(diào)控，最大化發(fā)揮每度電所產(chǎn)生的有效算力，這不僅直接關(guān)乎數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本，更是衡量整體效能與競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵指標(biāo)。

　　G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU

　　賦能AI服務(wù)器電源應(yīng)用能效升級(jí)

　　2025年80 PLUS® 新增Ruby(紅寶石)能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，這將加速AI服務(wù)器電源的性能變革，其核心在于電源轉(zhuǎn)化效率和功率密度的全面升級(jí)。

核心 指標(biāo)	傳統(tǒng)電源 （2020年前）	2025 AI電源 （Ruby標(biāo)準(zhǔn)）	提升幅度	行標(biāo)/規(guī)范參考
轉(zhuǎn)換 效率	峰值 94%-96% 輕載85%	峰值 97.5%-98% 輕載≥90%	能耗降低 20%	80 PLUS Ruby GB20943-2025(擬）
功率 密度	32-40W/in3 (3kW-5.5kW/1U)	70-100W/in3 (8kW-12kW/1U)	密度提升 75%-212%	OCP ORv3 CRPS

　　極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，具備高效運(yùn)算、實(shí)時(shí)控制與智能能效管理等優(yōu)勢(shì)，完美適用于AI服務(wù)器電源應(yīng)用，通過G32R501單芯片結(jié)合三相交錯(cuò)圖騰柱PFC及LLC諧振變換器拓?fù)�，�?shí)現(xiàn)全功率段的高效運(yùn)行與高功率因數(shù)輸出，不僅能為AI服務(wù)器電源轉(zhuǎn)換效率和功率密度的優(yōu)化升級(jí)提供核心技術(shù)支撐，更能助力客戶電源產(chǎn)品達(dá)到80 PLUS® Ruby能效標(biāo)準(zhǔn)。

　　采用G32R501的AI服務(wù)器電源—核心應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

單芯片 高算力控制	采用G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，最高主頻250MHz，提供多路交錯(cuò)電流環(huán)路控制所需的高算力 單芯片即可完成前后級(jí)PFC+LLC兩級(jí)拓?fù)淇刂�，簡化系統(tǒng)控制邏輯
高集成 模塊化設(shè)計(jì)	內(nèi)置150ps高分辨率PWM通道和比較器(COMP)模塊 借助高速霍爾芯片采集電感電流，無需外部過零檢測(cè)，即可輕松實(shí)現(xiàn)圖騰柱PFC的CRM和CCM控制切換
先進(jìn)第三代 半導(dǎo)體器件	采用第三代半導(dǎo)體（GaN或SiC）提升電源開關(guān)頻率，減小磁性器件體積 適配電源機(jī)架對(duì)AI服務(wù)器電源尺寸限制，推動(dòng)PSU實(shí)現(xiàn)小型化、高效化
功率電路 采用交錯(cuò)結(jié)構(gòu)	功率小時(shí)，采用單支路運(yùn)行，優(yōu)化功率因數(shù)與諧波性能 功率大時(shí)，采用多支路交錯(cuò)運(yùn)行，降低電流應(yīng)力、提升電源效率
搭配平面 變壓器技術(shù)	減少LLC變換器損耗與漏感 增強(qiáng)散熱效果

　　采用G32R501的AI服務(wù)器電源—核心應(yīng)用架構(gòu)

　　G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，可滿足兩級(jí)功率拓?fù)鋯卧獦?gòu)成，可滿足7kW~11kW的AI服務(wù)器電源應(yīng)用的功率需求：

　　前級(jí)電路：采用三相交錯(cuò)圖騰柱功率因數(shù)校正(PFC)電路，高頻橋臂選用GaN或SiC MOSFET

　　后級(jí)電路：由兩路全橋LLC諧振變換器并聯(lián)組成，高壓側(cè)采用GaN或SiC MOSFET，低壓側(cè)選用低導(dǎo)通內(nèi)阻MOSFET作為同步整流管

　　配合G32R501內(nèi)置的8個(gè)12位ADC采樣通道，實(shí)時(shí)采樣電源輸入電壓、電感電流、母線電壓、輸出電壓電流

　　輸入電源：90V~264V AC;輸出電壓：45V~58V DC;額定輸出電流：140A

　　AI服務(wù)器電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU

　　芯片優(yōu)勢(shì)介紹

高效運(yùn)算 處理性能	搭載Cortex-M52雙核架構(gòu)，通過ACI功能可將自定義指令直接納入內(nèi)核處理 大幅提高AI服務(wù)器電源應(yīng)用中常用濾波器、補(bǔ)償器、鎖相環(huán)等算法的運(yùn)算速度
增強(qiáng)型 存儲(chǔ)空間	Flash高達(dá)640KB、SRAM高達(dá)128KB 可靈活配置為零等待訪問周期ITCM和DTCM
實(shí)時(shí)精準(zhǔn)控制	16個(gè)150ps高分辨率PWM通道，滿足電源應(yīng)用高精度周期、占空比、開關(guān)頻率、移相或死區(qū)的高分辨率控制要求 4個(gè)可編程邏輯單元FLB，可為電源驅(qū)動(dòng)提供靈活的組合邏輯或時(shí)序控制
高靈敏 信號(hào)感測(cè)	7個(gè)比較器，均內(nèi)置2個(gè)12-bit DAC，支持消隱和濾波功能，可實(shí)現(xiàn)AI服務(wù)器電源的峰值電流控制、過零檢測(cè)及跳閘監(jiān)控保護(hù) 3個(gè)3.45 MSPS 的12-bit高精度ADC，滿足AI服務(wù)器電源同步、低延時(shí)信號(hào)采集需求
高可靠性	ESD抗干擾性強(qiáng)，HBM＞8000V，CDM＞2000V，Latchup＞200mA； 工作溫度覆蓋-40℃~125℃，可適應(yīng)復(fù)雜工況環(huán)境； 已通過IEC 61508 SIL2和AEC-Q100 Grade1認(rèn)證

　　極海G32R501實(shí)時(shí)控制DSP/MCU，集成高精度HRPWM、COMP、CAP等豐富且靈活的IP資源，專為高精度、高功率密度電源設(shè)計(jì)，適應(yīng)各種電源拓?fù)�、�?dòng)態(tài)負(fù)載響應(yīng)及主動(dòng)功率管理，助力AI服務(wù)器電源提升轉(zhuǎn)換效率和功率密度等關(guān)鍵指標(biāo)上的綜合性能。未來，極海將繼續(xù)以技術(shù)突破與產(chǎn)品創(chuàng)新為使命，提供高性能、高可靠的芯片及解決方案，為AI基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和綠色能源轉(zhuǎn)型持續(xù)注入核芯動(dòng)力。

　　關(guān)于極海

　　珠海極海半導(dǎo)體有限公司，隸屬于納思達(dá)集團(tuán)(002180)，是一家專注于工業(yè)級(jí)/車規(guī)級(jí)微控制器、高性能模擬與混合信號(hào)IC及系統(tǒng)級(jí)芯片研發(fā)與設(shè)計(jì)的集成電路設(shè)計(jì)型企業(yè)。極海團(tuán)隊(duì)具備20年集成電路設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，主要為工業(yè)、汽車電子、能源以及消費(fèi)電子等行業(yè)提供多平臺(tái)及場(chǎng)景的可靠芯片產(chǎn)品及解決方案，滿足客戶在高度集成、精準(zhǔn)控制、安全識(shí)別及效能提升等創(chuàng)新應(yīng)用中的多元需求。

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