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浙江大学科研团队研制新型数据中心电源芯片
2021-03-01 15:21
浙江大学
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  近日,浙江大学微纳电子学院屈万园老师团队在数据中心电源管理芯片设计领域取得重要成果。研究者发布了一款应用于高性能数据中心的高能量密度48V/1V电源转换器芯片,该芯片为国际上首款片上集成功率管48V/1V数据中心电源转换芯片。该研究成果为此类芯片应用于高性能数据中心的电源管理系统提供了新的技术方案,对数据中心节能减排有着积极的意义。

  2月18日,该研究成果以“An 8A 998A/inch3 90.2% Peak Efficiency 48V-to-1V DC-DC Converter Adopting On-Chip Switch and GaN Hybrid Power Conversion”为题正式发表在集成电路设计领域最高级别会议国际固态电路会议(IEEE International Solid-State Circuits Conference,简称ISSCC)上。这是浙江大学首次以第一作者单位在该会议正文单元上发表论文。论文第一作者为微纳电子学院杨旭同学,通讯作者为屈万园,学生杨旭还获得该会议颁发的Silkroad Award(丝绸之路奖)。

  该奖项评选范围为以第一作者身份第一次在ISSCC上发表论文的亚太地区学生。杨旭也成为了ISSCC2021中国大陆地区唯一一位获此殊荣的学生。

  据悉,我国数据中心产业年增长率已达到30%以上,数据中心能耗达到全国的用电量的3%以上,预计到2025年中国数据中心用电量将达到384十亿千瓦时,如何解决降低数据中心能耗问题迫在眉睫。屈万园团队此次研究成果,首次采用片上5V低压功率开关管完成整体芯片设计,仅需要一个片外功率开关管,极大地提高了整体系统集成度。在与业界原有最先进技术的比较中,展现了更优性能:该芯片系统工作频率达到2.5MHz,比原有技术提升了2.5倍;整体体积仅有15mm*17mm*3mm(相当于只有一枚硬币大小),电流密度提升了2.2倍,达到998A/inch3,系统峰值效率达到90.2%,对推导数据中心服务器电源管理系统朝着小型化、高集成化、高能量密度有着重要的意义。

  ISSCC是世界学术界和企业界公认的集成电路设计领域最高级别会议,有着集成电路设计领域“世界奥林匹克大会”的雅称。历史上入选ISSCC的论文都代表着全球顶尖水平,在一定程度上预示着集成电路产业的发展趋势,如8086(第一代Intel处理器)、第一个1kB DRAM等。

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