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デジタル電源管理IC データセンターを支えるFPGA - その電源課題と解決方法

その他

コンポーネント数の少ない高密度の電源ソリューションを実現

掲載内容
・FPGAの進化
・FPGAの進化 :Coreに要求される電源
・データセンターを支えるFPGA - その電源課題と解決方法
・μModule(マイクロモジュール)とは?
・μModule(マイクロモジュール)スペース活用例
・筐体内の発熱を少しでも抑えたい、省電力にしたい。
・新製品:LTM4678 50Aマイクロモジュール PMBus内蔵
・新製品:LTM4678 従来のモジュール電源との比較 1
・新製品:LTM4678 従来のモジュール電源との比較 2
・μModuleは高い?
・トータルコストの比較例 (ディスクリート vs μModule)
・コストダウンの例 など

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このカタログについて

ドキュメント名 デジタル電源管理IC データセンターを支えるFPGA - その電源課題と解決方法
ドキュメント種別 その他
ファイルサイズ 3.2Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 アナログ・デバイセズ株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

このカタログの内容

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データセンターを支えるFPGA -その電源課題と解決方法 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 1
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FPGAの進化 DSPによる行列演算の論理性能 FPGAの進化 Stratix10 マルチプロセッサの進化 10T Arria10 3T FPGA 1T Intel Xeon Phi 0.3T Stratix V 0.1T 0.03T Stratix 2004 2008 2012 2016 2 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 日経エレクトロニクス 2016年1月号 P51を参考に作成 DSPによるSPFP行列計算の理論性能 FLOPS
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FPGAの進化 :Coreに要求される電源 消費電流 [A] コア電圧 [V] 5nm >120A 20A 7nm 80A 1.1V 65nm ±5% 50A 14nm 1.0V 30A 28nm 40nm 0.9V 0.8V ±3% 7nm±3% 0.7V ±3% 0.6V 0.65V (±2%) Year 3 2010 2013 2015 2016 2018 2020
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データセンターを支えるFPGA -その電源課題と解決方法 電源回路スペースを増やせない 筐体内の発熱は増やせない 部品コストも増やせない 4 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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データセンターを支えるFPGA -その電源課題と解決方法 電源回路スペースを増やせない 5 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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μModule(マイクロモジュール)とは? 製造中止によるリスクの回避 故障率がわずか0.44FITS 回路の小型化 設計工数の削減 部品管理工数の削減 6 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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μModule(マイクロモジュール)スペース活用例 7 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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μModule(マイクロモジュール)スペース活用例 μModuleで回路を小型に、機能追加も可能に ! 8 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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μModule(マイクロモジュール)スペース活用例 これ以上電源を置くスペースが無い! 9 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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μModule(マイクロモジュール)スペース活用例 裏面に実装できる12V入力薄型モジュール! 10 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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データセンターを支えるFPGA -その電源課題と解決方法 筐体内の発熱は増やせない 11 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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筐体内の発熱を少しでも抑えたい、省電力にしたい。 12 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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新製品:LTM4678 50Aマイクロモジュール PMBus内蔵 ► 入力電圧:4.5V~16V ► 出力電圧:0.5V~3.3V ► 出力電流:50A(25A×2ch) ► アナログループ、PMBusを介して各種制御(電圧 / 電流 / 温度読み取り、出力の動的制御など) ► 16bit ΔΣ ADC内蔵 ► 最大DC出力誤差:±0.5%(全温度範囲) 熱特性、効率が改善されたCoPパッケージ ► 並列運転可能 ► 16mm × 16mm × 6.07mm BGAパッケージ 13 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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新製品:LTM4678 従来のモジュール電源との比較① LTM4677 LTM4678 定格電流 36A 50A 熱抵抗(θJA) 10.3℃/W 9℃/W 効率(12V to 1V@30A) 83% 88% パッケージ 16*16*5.01mm BGA 16*16*6.07mm CoP BGA 14 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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新製品:LTM4678 従来のモジュール電源との比較② Ta=80℃環境で12V⇒1.0V@100Aを出力させた場合のスペース比較 LTM4677 LTM4678 出力可能電流 (最大@Ta=80℃) 22A 34A 必要個数 5個 3個 必要スペース 1,280mm2 768mm2 15 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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データセンターを支えるFPGA -その電源課題と解決方法 部品コストも増やせない 16 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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μModuleは高い? 60素子/9cm2 1素子/1.4cm2 3.3Vout / 4A 12Vin 3.3Vout / 4A 2.5Vout / 4A 12Vin 2.5Vout / 4A 1.8Vout / 4A 1.8Vout / 4A 1.5Vout / 4A 1.5Vout / 4A 部品コスト \ + ? 部品コスト \\ 17 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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コストダウンの例 A基板(多層) CLK CPU CLK MEM LDO LDO LDO LDO FPGA Amp LDO LDO Amp BB基板TI(セラミック) PA LDO DET LDO PG LNA 18 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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コストダウンの例 ①A基板 (多層 )のCコLKストダCウPU ン:$30MEM A基板(多層) LTM4644 CLK LTM4620 LTM4644 FPGLADO LDO Amp Amp B基板(セラミック) PALTM8001 DET ②B基板 (セラミック )のコストダウン:$30 LTM8001 PG LNA 19 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
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コストダウンの例 ①A基板 (多層 )のCコLKストダCウPU ン:$30MEM A基板(多層) LTM4644 CLK LTM4620 ③特性の調整工数を削減:$20 LTM4644 FPGLADO LDO Amp Amp B基板(セラミック) PALTM8001 DET ②B基板 (セラミック )のコストダウン:$30 LTM8001 PG LNA 20 ©2017 Analog Devices, Inc. All rights reserved.