Giới thiệu về những yếu tố chính của Cuộn cảm nguồn trong CPU/GPU Chip: Ứng dụng của Cuộn cảm nguồn Vcore đặc biệt cho Mô-đun Điều khiển Áp suất VRM

  Sự lạm phát tiếp tục ảnh hưởng đến nhu cầu tiêu dùng cuối cùng và các nhà sản xuất thẻ đồ họa và bo mạch chủ đã điều chỉnh kho hàng của họ trong suốt nửa sau của năm 2022, dẫn đến động lượng giao hàng yếu hơn. Tuy nhiên, với sự giảm nhẹ của đại dịch và sự ổn định của nền kinh tế trong quý trước đó, kết hợp với việc ra mắt sản phẩm mới của các nhà sản xuất chip, dự kiến ​​rằng các nhà sản xuất thẻ đồ họa và bo mạch chủ sẽ có cơ hội hồi phục trong nửa đầu năm 2023 khi giảm kho hàng.

  Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất thẻ đồ họa và bo mạch chủ đã được áp dụng cho một loạt các sản phẩm thiết bị thông minh ngày càng đa dạng, dẫn đến sự tập trung vào sự suy giảm trở kháng và hiệu quả cao trong xu hướng sử dụng cuộn cảm nguồn trên bo mạch để cải thiện hiệu suất, giảm kích thước, giảm chi phí và nâng cao độ tin cậy. Đồng thời, sự tiến hóa liên tục của trí tuệ nhân tạo đã dẫn đến một sự tăng đáng kể về nhu cầu cho các thuật toán GPU học sâu có hiệu suất hiệu quả cao trên thị trường. Do đó, các nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp cuộn cảm nguồn phải dựa trên công nghệ sản xuất và chế tạo đổi mới để phát triển các loại linh kiện cuộn cảm nguồn mới có thể đáp ứng các yêu cầu đặc tả cao như vậy. Dưới đây là hai điểm chính để phân tích hai điểm cốt lõi cần thiết chính mà các nhà sản xuất thẻ đồ họa đánh giá và áp dụng khi thiết kế cuộn cảm nguồn.

  1. Thu nhỏ kích thước và thấp độ lực tự cảm : Xu hướng thu nhỏ kích thước và giảm độ lực tự cảm trong thiết kế card đồ họa đã tồn tại trong nhiều năm, nhưng trong những năm gần đây, yêu cầu thiết kế đã trở nên ngày càng cao cấp và nghiêm ngặt hơn. Ví dụ, giá trị độ lực tự cảm được sử dụng trong thiết kế cuộn cảm đã từ từ thay đổi từ giá trị ban đầu 0.120.1uh thành 7080nh. Để đáp ứng những yêu cầu này, Arlitech Electronic đã giới thiệu công nghệ cuộn cảm ép nhiệt tiên tiến kết hợp với vật liệu lõi từ từ cải tiến. Các nhà cung cấp cuộn cảm khác cũng thường sử dụng các vật liệu như nano tinh thể hoặc lõi đồng bột sắt không thông thường, có độ thấu từ cao hơn và tổn thất lõi từ thấp hơn so với các vật liệu sản xuất cuộn cảm truyền thống. Ngoài ra, các công nghệ cuộn cảm đột phá của Arlitech Electronics, chẳng hạn như cuộn cảm phẳng hoặc cuộn cảm đa tầng, có thể đạt được mật độ độ lực tự cảm cao hơn trong một khối lượng nhỏ hơn. Các giải pháp đóng gói công nghệ bề mặt lắp ráp (SMT) được sử dụng để đạt được thiết kế nhỏ gọn hơn.

  2. Hiệu suất cao và thấp tổn thất : Độ hiệu quả chuyển đổi tốc độ cao là chỉ số quan trọng khác của yêu cầu hiệu suất cho các linh kiện cuộn cảm được sử dụng trong chip đồ họa cao cấp. Cuộn cảm công suất đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo GPU nhận được điện áp chính xác. Các cuộn cảm công suất hiệu suất cao thường có kháng điện trực tiếp (DCR) thấp hơn và khả năng xử lý dòng điện cao hơn, dẫn đến điều chỉnh điện áp tốt hơn và hiệu suất cao hơn. Ngoài việc đạt các yêu cầu môi trường xanh và giảm chi phí tiêu thụ điện năng thông qua hiệu suất chuyển đổi DC/DC hiệu quả, cuộn cảm của Arlitech Electronics cũng sử dụng vật liệu cốt từ tiên tiến và các công nghệ cuộn khác nhau để cải thiện tính ổn định của cuộn cảm công suất và giảm tổn thất cốt từ, tăng cường hiệu suất cuộn cảm và giảm tiêu thụ điện năng của nó.

  Từ những điều trên, chúng ta có thể thấy rằng việc thu nhỏ kích thước, thấp độ lưỡng cực, hiệu suất cao và thấp tổn thất là một số chỉ tiêu quan trọng để thiết kế biến áp nguồn cho các bo mạch đồ họa/chạy thẻ mới nhất. Tuy nhiên, ngoài hai yếu tố này, yêu cầu hiệu quả của các bo mạch đồ họa mới nhất khi sử dụng biến áp nguồn thực tế bao gồm nhiều yếu tố chính khác cần phải được cân nhắc cùng nhau:

  1. Chi phí thấp : Xu hướng sử dụng biến áp nguồn chi phí thấp trong thiết kế bo mạch đồ họa ban đầu được thúc đẩy bởi tác động ép buộc của việc giảm chi phí hệ thống tổng thể. Do đó, để đạt được mục tiêu này, các nhà sản xuất biến áp nguồn như Arlitech Electronic phải sử dụng các vật liệu sáng tạo, quy trình sản xuất mới và phương pháp đóng gói để giới thiệu các giải pháp để giảm chi phí sản xuất linh kiện. Ví dụ: sử dụng dây đồng thấp trở kháng và lõi dây để giảm chi phí vật liệu hoặc sử dụng tự động hóa và công nghệ lắp bề mặt (SMT) trong quy trình sản xuất của nhà máy, đồng thời cải thiện hiệu suất sản xuất và giảm chi phí sản xuất đơn vị.

  2. Độ tin cậy cao : Độ tin cậy là một yếu tố quan trọng ẩn giấu ảnh hưởng đến hiệu suất của các thẻ đồ họa, vì bất kỳ vấn đề nào liên quan đến các thành phần bảo vệ nhân VRM đều có thể dẫn đến sự cố với chip nhân GPU. Để cải thiện độ tin cậy, các sản phẩm kiểm tra của nhà sản xuất cuộn cảm nguồn như Arlitech Electronic phải tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt, chẳng hạn như các tiêu chuẩn được thiết lập bởi JEDEC hoặc IPC. Công nghệ triển lãm hiện nay cũng cần sử dụng các vật liệu và quy trình đổi mới, chẳng hạn như mạ nickel hóa học, mạ vàng ngâm (ENIG) hoặc kết nối dây, để cải thiện độ tin cậy của cuộn cảm nguồn, đó là các thành phần chủ động. Ngoài ra, sử dụng các phương pháp đóng gói như màng composite kim loại (MCF) hoặc gốm, chịu được nhiệt độ cao và độ tin cậy cao, cũng có thể giúp bảo vệ cuộn cảm nguồn và duy trì hiệu suất cao trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Nhìn chung, nhu cầu từ các nhà sản xuất hệ thống cuối cùng để giảm chi phí hệ thống và cải thiện độ tin cậy đã thúc đẩy yêu cầu cho cả hai chỉ số này được nâng lên trong thiết kế cuộn cảm nguồn thẻ đồ họa. Các sản phẩm dòng cuộn cảm nguồn của Arlitech Electronics tập trung vào đáp ứng nhu cầu thiết kế sản phẩm của khách hàng thẻ đồ họa và bo mạch điện bằng cách tiến hành phân tích chuyên nghiệp về từng chỉ số được yêu cầu bởi khách hàng, sử dụng sự kết hợp của các vật liệu mới, quy trình sản xuất cải tiến, phương pháp đóng gói và các phương tiện khác. Với xu hướng thay đổi trong ngành công nghệ và thị trường, cuộn cảm nguồn của Arlitech Electronics có tiềm năng để nhập cuộc và lập tổ chức trong chuỗi cung ứng cho các khách hàng thẻ đồ họa cao cấp và học sâu AI.