2025-09-10
AI发展对电力挑战
随着AI技术的迅猛发展，AI芯片的电源系统正面临一场“电力危机”——当GPU瞬间吞噬上千安培电流时，传统供电方案杯水车薪，根本扛不住！以英伟达B300芯片为例对电源系统提出三大核心挑战：
功率密度暴增：NVIDIA B300单芯片功耗突破1.2kW，
电流瞬变地狱：Transformer架构引发GPU核心电流2000A/μs跳变
电压容差绞索：电压允许波动仅±15mV
传统VRM供电电路三大缺陷
电感惯性拖累：300nH电感抑制电流变化率（di/dt ≤ 500A/μs）
相间响应延迟：电流分配滞后 >200ns
电容救火局限：MLCC等效串联电感（ESL）吞噬高频响应
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TLVR技术应运而生
TLVR（Transient Voltage Regulator）电感是现代高性能处理器（如CPU/GPU）供电电路（VRM）中的关键创新元件，其主要作用可概括为以下核心点：
1：解决传统多相供电瓶颈
在多相并联Buck电路中，传统电感的磁路独立设计导致相间电流分配延迟。当CPU突发负载（如100A/μs）时，电感电流变化滞后，造成输出电压瞬间跌落（Undershoot）或过冲（Overshoot）。
2：磁耦合加速电流转移
TLVR通过特殊磁芯结构将多相电感绕组集成在同一磁路中（类似变压器耦合）。当负载突变时：
相位间磁通直接耦合，实现电流在毫微秒级重新分配
有效电感值在瞬态时显著降低（可达传统电感的1/5）
电流爬升速率提升3-5倍，大幅缩短电压恢复时间
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· TLVR与传统VRM性能对比
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特性 | TLVR方案 | 传统VRM方案 |
响应速度 | 纳秒级，多相同步响应 | 微秒级，逐相调整 |
电容需求 | 减少30%-50% | 依赖大量输出电容 |
设计复杂度 | 简化布局，支持耦合拓扑 | 需独立相位控制 |
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麦捷TLVR电感产品介绍
麦捷优势：
磁粉：自研磁粉配方，多系列磁粉配方应对不同场景；
超低损耗： 高磁导率，兼顾轻载重载损耗，提升系统效率。
麦捷在CPU、GPU及ASIC Core供电电路，可以为客户提供如单相及多相组装类TLVR电感。
以下是麦捷部分TLVR功率电感详细参数：
Microgate Part No. | Inductance (nH) | DCR A (mΩ) | DCR B (mΩ) | Isat-1 (A) | Isat-2 (A) | Irms(1-4)-3 (A) | Irms(2-3)-4 (A) |
25℃ | 100℃ | ||||||
MGHC100506T-R07K-LF | 70±10% |
| 0.7±10% |
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MGHC100506T-R10K-LF | 100±10% | 0.29±10% | 0.7±10% | 66 | 58 | 42 | 32 |
MGHC100506T-R12K-LF | 120±10% | 0.29±10% | 0.7±10% | 54 | 48 | 42 | 32 |
上文我们介绍了随着AI时代的到来，TLVR电感的出现解决了多项BUCK电路电流分配延时的问题，实现全相同步响应，同时随着瞬态性能的提升使储能需求下降，从而可以减少40%以上的电容，实现PCB面积减小和成本降低。
TLVR的具体应用案例：
下图是INTEL OAK Stream 电源拓扑图。蓝色区域为TLVR产品使用场景
相比前几代VR14，此次OKS针对DDR5的供电做了调整，新增小尺寸TLVR需求，MGHC100506T-R12K-LF。
麦捷推荐TLVR组装电感产品型号，已经在多家厂商的该平台验证完成。
PVCCIN_EHV0 | 8phases | MGHC120611S-R12K60-LF |
PVCCIN_EHV1 | 8phases | MGHC120611S-R12K60-LF |
PVCCDDR_HV0 | 3phases | MGHC100506T-R12K-LF |
PVCCDDR_HV1 | 3phases | MGHC100506T-R12K-LF |
特点：自研粉末，独特配方和精细化粒径。
产品具有高饱和，低磁芯损耗，高效率和耐高温特性。
生产过程中，采用CCD共面度测试和全线耐压测试。
详细规格参数：
Microgate Part No. | Inductance | DCR | DCR | IsatŸ3 | IsatŸ4 | IrmsŸ5 | IrmsŸ6 |
MGHC100506T-R12K-LF | 120±10% | 0.29±10% | 0.7±10% | 54 | 48 | 40 | 25 |
MGHC120611S-R12K60-LF | 120±10% | 0.37±10% | 0.125±10% | 108 | 87 | 45 | 77 |
