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進軍半導體 Vicor堆疊式電源元件挑戰尺寸極限
 

【CTIMES/SmartAuto 吳雅婷 報導】   2019年10月02日 星期三

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高性能模組化電源系統供應商Vicor今(2)日在台北舉辦2019高性能電源轉換研討會,吸引了逾270位來自產官學界的專業人士,共同探討在5G、人工智慧和自駕車等新興技術迅速發展下電源系統和元件的新趨勢。

Vicor應用工程師Joseph Aguilar
Vicor應用工程師Joseph Aguilar

半導體追隨著摩爾定律發展至今,CPU、GPU等邏輯元件和記憶體在尺寸微縮的同時,也達到在功耗、性能、面積和成本(PPAC)的優勢倍增。電源元件作為所有科技產品的驅動來源,也必然持續提升電力供給和轉換的性能,以滿足市場日漸嚴峻的需求。除了本身擅長的國防與航太應用領域的產品外,Vicor也加入半導體產業的新動能,將持續聚焦在資料中心、自駕車和工業等應用開發上,並採取少樣量產(low mix/ high volume)的生產模式。

Vicor亞太區銷售副總裁黃若煒表示,目前市場上因為人工智慧、自駕車等技術帶來的低耗損和高電流需求,帶給了電源系統和元件莫大契機。Vicor的終極目標是打造效能100%、超小型且低成本的電源器件,當前重點技術包含:扁平化磁學(planar magnetics)、MOSFET、GaN、數位控制和合封電源技術(Power on Package,PoP),分別對應到以下市場需求:小型化、高電流、高頻、數位化和異質整合。

他指出,Vicor持續創新,至今已研發出的產品負載點電流密度可高達2.0A/mm2,功率密度也達到了10Kw/in3,自2012年至今,功率密度的效能提升了10倍多。雖然和半導體其他功能元件相比,摩爾定律在PPAC方面的成長幅度更大,電源技術的成長也不容小覷。

Vicor應用工程師Joseph Aguilar指出,Vicor正在研發將電源元件堆疊起來,透過降壓,將能產生更大電流,同時,因為縮短電源元件間的距離,還能降低電力傳輸時的耗損,進而降低客戶的營運成本。為了解決散熱和電磁干擾(EMI)問題,Vicor也提出非隔離(non-isolated)電源解決方案,並積極開發水冷降溫(liquid cooing)或空冷降溫(air cooling)的解決方案。

面對研究電源議題的其他半導體大廠(如:ADI、英飛凌、意法半導體等)可能帶來的市場競爭,黃若煒表示,電源的研發過程費時耗資,Vicor已在此領域挹注心力38年,不論在應用彈性度還是尺寸方面,Vicor提供前端至後端的全方位解決方案,尤其是48V的電源生態系,未來將更加普及的AI驅動晶片就是以48V運作,以因應CPU和GPU高速運算和傳輸的電力需求。

而電源產品的開發指標,其重要性排序已從成本優先、效能次之,而後尺寸,轉變成尺寸第一、效能第二、成本第三。最大的原因便在於CPU、GPU等核心功能源件已持續微縮,小型化的裝置是必然趨勢;再加上,微型化的電源元件能為資料中心降低冷卻成本,以及光纖和電纜的佈建和耗損成本。

Vicor計畫在2022年達到年度營收十億的公司規模,日前已宣布將擴建其在美國麻州的廠房,再現該公司進軍半導體產業的動力。

關鍵字: 電源  摩爾定律  自駕車  人工智慧  Vicor 
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