賦能智算升級|基于極海G32R501實時控制DSP/MCU的AI服務器電源應用方案

核心

指標

傳統電源

（2020年前）

2025 AI電源

（Ruby標準）

提升幅度

行標/規范參考

轉換

效率

峰值 94%-96%

輕載85%

峰值 97.5%-98%

輕載≥90%

能耗降低

20%

80 PLUS Ruby

GB20943-2025(擬）

功率

密度

32-40W/in³

(3kW-5.5kW/1U)

70-100W/in³

(8kW-12kW/1U)

密度提升
75%-212%

OCP ORv3

CRPS

單芯片

高算力控制

• 采用G32R501實時控制DSP/MCU，最高主頻250MHz，提供多路交錯電流環路控制所需的高算力
• 單芯片即可完成前后級PFC+LLC兩級拓撲控制，簡化系統控制邏輯

高集成

模塊化設計

• 內置150ps高分辨率PWM通道和比較器(COMP)模塊
• 借助高速霍爾芯片采集電感電流，無需外部過零檢測，即可輕松實現圖騰柱PFC的CRM和CCM控制切換

先進第三代

半導體器件

• 采用第三代半導體（GaN或SiC）提升電源開關頻率，減小磁性器件體積
• 適配電源機架對AI服務器電源尺寸限制，推動PSU實現小型化、高效化

功率電路

采用交錯結構

• 功率小時，采用單支路運行，優化功率因數與諧波性能
• 功率大時，采用多支路交錯運行，降低電流應力、提升電源效率

搭配平面

變壓器技術

• 減少LLC變換器損耗與漏感
• 增強散熱效果

高效運算

處理性能

• 搭載Cortex-M52雙核架構，通過ACI功能可將自定義指令直接納入內核處理
• 大幅提高AI服務器電源應用中常用濾波器、補償器、鎖相環等算法的運算速度

增強型

存儲空間

• Flash高達640KB、SRAM高達128KB
• 可靈活配置為零等待訪問周期ITCM和DTCM

實時精準控制

• 16個150ps高分辨率PWM通道，滿足電源應用高精度周期、占空比、開關頻率、移相或死區的高分辨率控制要求
• 4個可編程邏輯單元FLB，可為電源驅動提供靈活的組合邏輯或時序控制

高靈敏

信號感測

• 7個比較器，均內置2個12-bit DAC，支持消隱和濾波功能，可實現AI服務器電源的峰值電流控制、過零檢測及跳閘監控保護
• 3個3.45 MSPS 的12-bit高精度ADC，滿足AI服務器電源同步、低延時信號采集需求

高可靠性

• ESD抗干擾性強，HBM＞8000V，CDM＞2000V，Latchup＞200mA；
• 工作溫度覆蓋-40℃~125℃，可適應復雜工況環境；
• 已通過IEC 61508 SIL2和AEC-Q100 Grade1認證