Renesas presenta la seconda generazione di controllori digitali multifase e degli Smart Power Stage

I nuovi Controllori Digitali Multifase configurabili via Software uniti agli Smart Power Stage forniscono livelli di corrente oltre i 1000A per alimentare le più avanzate CPU, FPGA, GPU e ASIC per applicazioni AI.

Renesas Electronics presenta oggi la seconda generazione di 15 nuovi controllori digitali multifase e 6 stadi di potenza, in grado di fornire correnti che vanno da 10A fino ad oltre 1000A, valori che permettono di alimentare le più recenti CPU, FPGA, GPU e ASIC per intelligenza artificiale utilizzate nelle infrastrutture di rete. I controller multifase digitali ISL6822x, ISL6823x, RAA2282xx e gli “Smart Power Stage” ISL993xx, RAA2213xx portano ad un totale di 41 i dispositivi della piattaforma multifase digitale di Renesas leader del settore. Queste soluzioni soddisfano la necessità legata al rapido aumento della densità di alimentazione nei server dei data center, nell’archiviazione, nel trasporto ottico, nei router, negli switch, nonché nell’infrastruttura informatica e nell’infrastruttura wireless 5G.

Renesas fornisce ai clienti il ​​più ampio portafoglio di controllori digitali multifase ed è l’unico fornitore con controller fino a 20 fasi per GPU a corrente ultraelevata da più di 1000A e per ASIC per applicazioni di intelligenza artificiale”, ha affermato Andrew Cowell, Vice Presidente della divisione Mobility, Infrastructure and IoT Power Business Division di Renesas. “I clienti apprezzano la nostra architettura di controllo brevettata basata sulla sintesi digitale della corrente che consente una risposta ai transitori più rapida, una capacità di uscita ridotta e costi di sistema inferiori. Inoltre i controller multifase digitali riducono significativamente il time to market in quanto consentono la messa a punto degli stadi di alimentazione senza la necessità di alcuna saldatura, ma con il semplice utilizzo del software PowerNavigator di Renesas, il primo del suo genere per controller multifase digitali.”

Controllori digitali multifase ISL6822x, ISL6823x e RAA2282xx

I controllori multifase digitali di seconda generazione consentono una maggiore scalabilità e flessibilità e sono in grado di adattarsi a qualsiasi requisito di sistema, senza richiedere duplicatori di fase. Grazie ad un portafoglio di controllori che va da 2 a 20 fasi, è facile trovare il dispositivo più corretto per la propria applicazione in funzione della corrente di uscita richiesta. Inoltre, è possibile impostare diversi livelli di corrente ai quali si ha l’aggiunta o lo spegnimento delle fasi, in modo da massimizzare l’efficienza su tutta la gamma di carico. La memoria non volatile a bordo di ogni controller consente di salvare l’intera configurazione, eliminando la necessità di componenti discreti esterni per l’impostazione e l’ottimizzazione. Inoltre la funzionalità di “Black Box” permette la cattura gli eventi di errore, consentendo una diagnostica e un debug più rapidi.

Il core digitale ad alte prestazioni dei controller realizza una un’architettura di controllo basata sulla sintesi della corrente e permette quindi di tracciare la corrente di ogni fase con latenza zero. Ciò consente al dispositivo di rispondere a qualsiasi transitorio di carico con un livello preciso di corrente e tensione ed una capacità di uscita inferiore del 30% rispetto ai dispositivi della concorrenza. Il controllo tramite sintesi della corrente consente inoltre di sviluppare sistemi ad alta affidabilità utilizzando soltanto condensatori ceramici.

Grazie al controllo completamente digitale dell’alimentazione, l’intero sistema può essere monitorato e controllato dai gestori di sistema tramite le interfacce PMBus e AVSBus. L’interfaccia AVSBus consente la connessione diretta a qualsiasi ASIC o processore presente sul mercato e permette il monitoraggio e l’impostazione adattiva della tensione, in modo da incrementare l’efficienza energetica regolando l’alimentazione in base ai requisiti di carico. L’interfaccia PMBus fornisce il monitoraggio completo delle tensioni e correnti di ingresso e uscita, la temperatura e la segnalazione dei guasti. La combinazione dei controller multifase digitali con gli “Smart Power Stage” consente di monitorare accuratamente la corrente di ogni singola fase.

Smart Power Stage ISL993xx e RAA2213xx

La seconda generazione degli stadi di potenza denominati SPS (Smart Power Stage) fornisce una corrente continua da 20A a 90A ed è dotata di driver integrato e FET di potenza, il tutto all’interno di un package di dimensioni estremamente ridotte, che ben si adatta a progetti con stringenti limiti di spazio. Il loro alto livello di integrazione, unito alla capacità di misura della corrente offre un risparmio di spazio sulla scheda del 30% rispetto alle soluzioni di alimentazione tradizionali, che tipicamente utilizzano driver separati e FET discreti. I dispositivi SPS hanno un driver intelligente che, a differenza di un normale driver presente nei dispositivi DrMOS, permette anche di misurare la corrente dell’induttore rilevando quella dei FET all’interno del dispositivo.

Gli “Smart Power Stage” integrano una misura della corrente estremamente precisa e questo permette la semplificazione del progetto andando ad eliminare la necessità della una complessa compensazione della temperatura nella misura tramite tecnica DCR. La misura della corrente è garantita con una precisione del 2% su tutto il range di tensione, carico e temperatura. Questo è un miglioramento significativo rispetto al rilevamento DCR che soffre di mancanza di compensazione della temperatura, varianza del valore DCR dell’induttore ed errore della costante di tempo in funzione del carico.

PowerNavigator Software con GUI

Il software PowerNavigator, il primo nel suo genere per i controller digitali multifase, fornisce flessibilità, configurabilità e potenti strumenti di debug in un’unica potente interfaccia grafica utente  (GUI). I progettisti di sistemi di potenza possono facilmente configurare il controller, ottimizzare le prestazioni impostando i diversi parametri, eseguire il completo monitoraggio grazie alla registrazione ad alta velocità dei comandi AVS e PMBUS e fare un approfondito debug grazie alla funzionalità di “Black Box”.

Disponibilità

I 15 nuovi controller digitali multifase sono già disponibili presso distributori Renesas in package QFN con dimensioni che vanno da 4mm x 4mm a 8mm x 8mm. Ulteriori informazioni al link: www.renesas.com/digital-multiphase-controllers

I 6 nuovi “Smart Power Stage” sono anch’essi già disponibili presso distributori Renesas in package QFN con dimensioni che vanno da 4mm x 5mm a 5mm x 6mm QFN. Ulteriori informazioni al link:  www.renesas.com/smart-power-stage

www.renesas.com

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