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Le refroidissement sur les deux faces (Dual Side Cooling - DSC) réduit de 57 % l’encombrement du boîtier par rapport au TOLT, ce qui permet d’intégrer davantage de puissance dans des racks à l’échelle du mégawatt où l’espace est limité.
L’une des plus faibles résistances à l’état passant de la catégorie 650 V, avec 20 mÙ dans un boîtier 8 x 8 mm.
Un cheminement unique pour les conceptions 800 V, avec une empreinte PQFN conforme aux standards de l’industrie, ainsi qu’une gamme complète de contrôleurs, de pilotes et de microcontrôleurs.
Renesas Electronics Corporation (TSE : 6723), fournisseur de premier plan de solutions avancées à base de semi-conducteurs, a annoncé aujourd’hui le premier composant GaN 650 V de l’industrie doté d’un refroidissement sur les deux faces pour la conversion de puissance haute densité dans les architectures de centres de données d’IA à courant continu haute tension (HVDC) de 800 V. Le nouveau composant TP65H020G4PLSGBD en mode D offre une résistance à l’état passant de 20 milliohms (mÙ) – l’une des plus faibles de sa catégorie – dans un boîtier PQFN ultracompact refroidi sur les deux faces (DSC), capable de traiter davantage de puissance dans un espace réduit. Renesas fournit actuellement des échantillons de ce composant aux principaux OEM et ODM de centres de données d’IA.
Reposant sur son architecture GaN Gen IV Plus, le composant a été spécialement conçu pour répondre aux exigences à l’échelle du mégawatt des centres de données d’IA de nouvelle génération, avec une tension de fonctionnement pouvant atteindre 700 V. Il cible l’étage de convertisseur de bus intermédiaire (IBC) CC/CC 800 V, qui abaisse la tension à 48 V, 12 V ou 6 V, ainsi que les étages de batterie de secours (BBU) et de banc de condensateurs (CBU) du rack d’alimentation latéral.
Alors que la puissance des racks passe d’environ 120 kW à l’échelle du mégawatt, l’espace et la chaleur sont devenus des facteurs critiques pour maintenir ce niveau de puissance. Contrairement aux boîtiers classiques refroidis par la face supérieure, le nouveau composant dissipe la chaleur par le dessus et le dessous, réduisant de 10 % l’impédance thermique côté supérieur. Son empreinte PQFN de 8 x 8 mm est également 57 % plus petite que celle du boîtier TOLT existant de 10 x 15 mm.
Le composant exploite tous les atouts de la technologie GaN 650 V Gen IV Plus de Renesas : faible charge de grille et faible capacité de sortie, diode de roue libre intégrée avec récupération inverse minimale, et tension de seuil élevée permettant un fonctionnement sans polarisation négative de grille. Les ingénieurs peuvent le piloter avec un pilote de grille au silicium standard, commuter dans la plage des MHz afin de réduire la taille des composants passifs et diminuer le coût global de la nomenclature, sans nécessiter de pilote spécialisé pour le mode E.
« Les clients qui construisent des centres de données d’IA à l’échelle du mégawatt manquent d’espace sur les cartes et de marge thermique avant même d’atteindre leurs limites de puissance », a déclaré John Wiggenhorn, directeur principal de la ligne de produits GaN haute tension chez Renesas. « Avec le premier composant GaN 650 V de l’industrie refroidi sur les deux faces, nous refroidissons le composant des deux côtés et réduisons considérablement son encombrement. Les concepteurs peuvent ainsi faire transiter davantage de puissance par le bus intermédiaire sans repenser la carte ni ajouter de matériel de refroidissement. Et comme il conserve la simplicité d’utilisation du pilotage de grille au silicium déjà employé par les clients, la mise à niveau est extrêmement facile. »
Le nouveau boîtier PQFN refroidi sur les deux faces (DSC) a été défini en collaboration avec de grands clients du secteur des infrastructures d’IA, afin d’offrir une empreinte conforme aux standards de l’industrie et une plus grande souplesse d’approvisionnement. Associé aux contrôleurs AUX, aux pilotes de grille et aux microcontrôleurs de Renesas, le composant GaN permet à Renesas de proposer une solution d’alimentation à guichet unique aux OEM, ODM et hyperscalers qui adoptent les architectures 800 V.
Renesas a déjà validé cette approche sur silicium. Une conception de référence de transformateur CC (DCX) LLC de 6 kW, convertissant 800 V en 48 V, fondée sur le nouveau composant et contrôlée par un microcontrôleur Renesas RA6T3, atteint une densité de puissance de 2,6 kW/pouce³. Les essais par module ont mesuré un rendement à pleine charge supérieur de 0,21 % à celui d’une carte équivalente basée sur un boîtier TOLT. Le boîtier plus petit réduit également l’espace occupé sur le circuit imprimé et permet une implantation mieux équilibrée entre les FET. Les conceptions de référence IBC CC/CC convertissant 800 V en 12 V et 6 V utilisent elles aussi la nouvelle plateforme DSC 8 x 8, avec des gains comparables en performances, en évolutivité et en densité de puissance.
Renesas présentera le nouveau composant GaN TP65H020G4PLSGBD dans le cadre de ses solutions d’alimentation 800 V lors de l’OCP Global Summit, du 12 au 15 octobre à San José, en Californie.
Le TP65H020G4PLSGBD est actuellement disponible sous forme d’échantillons. La production en série est prévue pour la mi-2027. Pour plus d’informations sur les solutions GaN de Renesas, consultez :
