“ 数字电源更适合包括了处理器、ASIC、FPGA和存储等单元的复杂系统。”
数字电源已经从概念导入开始进入大规模采用的阶段。尽管意料之中的有关模拟和数字电源之争始终沸沸扬扬,但一个不争的事实是:越来越多的电源芯片设计公司开始进入数字电源领域。不久前,数字电源芯片供应商Primarion行销副总裁Deepak Savadatti在接受《EDN China》记者专访时表示,从今年开始数字电源将进入高速增长的阶段。
EDN China:人们正在议论为何要选择数字电源,Primarion的看法?
Deepak Savadatti:数字电源在每安培成本、性能和功能特点等方面都较传统的模拟电源控制方案更有优势。数字电源体系不但满足了目前处理器,ASIC,FPGA对准确性与高效率所具有的挑战性要求,同时也实现了电源传输的主动局部的智能控制,从而在多种应用领域上进一步优化性能,减少板面组件数,并降低耗电量。通过提供具有高准确性及实时监测能力的电源管理IC和将电源转换与监控集为单一芯片的最新架构,Primarion在数字电源系统领域里的领先实现了高性能、高智能、易设计、低成本的数字电源管理方案。
目前,越来越多的重要大厂(如TI、Voltera等)正在加入这一市场,这也表示Primarion的决策是正确的。
EDN China:相较于模拟电源,数字电源有哪些特性?
Deepak Savadatti:一个公开认可的数据表明,在同样5A时,数字电源的效率能够超过90%,而模拟电源却很少超过80%。如果你对效率、成本和灵活性都有很高要求,我建议你采用数字电源。比如,在IBM的服务器中,存储插槽为8个~12个,模拟的电源管理不能自动识别这些插槽是否满载继而灵活调整电源管理,因此效率不高,或者只能通过增加成本的方式给予改善。而利用数字电源可智能监控的特性就可以轻松提高电源管理的效率,且并不需要增加任何成本。
目前,CPU赋予的系统电源管理的智能调节功能也对配套电源管理提出了更高的要求,数字电源的灵活性可以为系统设计提供更加方便的可升级性,如Intel最新的PSDG《桌面平台电源设计指南》由原来的1.1版升级到1.2版,新版本中包括ATX12V、CFX12V等的交叉负载都进行了调整,主要是最小负载部分变化比较大。ATX12V规格的版本号从2.3版升到2.31版,同样要求I2C总线接口以便实时监控系统,而数字电源能够快速配合这些变化。
EDN China:模拟电源供应商将要为此感到沮丧吗?
Deepak Savadatti:在针对存储的电源领域,Richtek、IR、Intersil、Linear等都在模拟电源领域有着很好的产品,我们的产品将同他们竞争。从客户应用看,目前IBM已经开始在他们所有的服务器系统中实行全数字电源管理,HP还没有。
在通信和数据通讯领域,由于系统稳定性要求很高,所以模拟电源管理中除了内部控制器外,外部还需要一颗排序芯片进行实时控制和监控,这些设计需要复杂的回路支持,使得系统成本和设计难度一直很大。数字电源可以将控制和监控功能整合在一起并大大降低回路的复杂度,简化了设计降低了成本提高了效率。
EDN China:负载响应时间是否是数字电源的短板?对于采用模拟电源的OEM来说,转向数字电源是否存在困难?
Deepak Savadatti:我们的管理芯片的内核频率是32MHz,并且我们开发了主动瞬态响应(ATR)专利技术,使我们的产品可达到严格的VR11负载瞬变要求。
模拟电源和数字电源都有各自擅长的领域。在简单系统中,模拟电源的优势明显,而数字电源更适合包括了处理器、ASIC、FPGA和存储等单元的复杂系统。越来越多的系统确实在向复杂化演进。目前Primarion提供有两种产品选择,一种是控制芯片、MOSFET和独立驱动芯片组成电源管理系统;如果是系统空间要求较高的,也可以选择整合了MOSFET的驱动芯片。多数时候,由于MOSFET容易发热,所以在大功率大电流的应用中,无法将二者整合,而小功率应用则没有问题,我们3月份已经推出一款将控制、MOSFET和驱动全部整合的管理芯片。
对一直以模拟电源为基础进行系统设计的系统制造商来讲,采用数字电源并不存在是否同模拟资源冲突的问题:你可以自由选择为哪些单元配置数字电源,哪些不用。模拟电源系统的更改牵涉全局,这对复杂系统越来越快的升级周期形成压力,而数字电源的简洁和灵活更加适应系统商的节奏。