【導讀】隨著AI數據中心不斷擴展以支持高功耗GPU集群，行業正逐步轉向800V直流機架電源架構，以提升配電效率、提高功率密度，并支持下一代服務器設計。為加速這一轉型，Microchip Technology（微芯科技公司）與Navitas Semiconductor聯合推出面向AI數據中心機架電源應用的800V直流至6V直流參考設計。
該平臺集成Microchip數字電源控制與安全技術以及Navitas的GaNFast?氮化鎵（GaN）功率器件，為開發人員提供可落地的高效電源轉換實現路徑，方案符合開放計算項目（OCP）800V直流標準。該解決方案配套參考硬件、軟件及設計文檔，有助于降低設計風險、縮短開發周期，加快下一代AI基礎設施部署。
Microchip負責數字信號控制器業務部的公司副總裁Joe Thomsen表示：“AI基礎設施優化正在推動數據中心行業數十年來最重大的電源架構變革之一。隨著產業生態向更高電壓機架電源系統演進，開發人員需要經過驗證的控制與安全方案來降低實施風險。我們與Navitas此次合作整合了數字控制、硬件安全與先進的氮化鎵功率轉換技術，旨在幫助客戶更快地將800V機架電源系統推向市場。”
該參考平臺核心采用Microchip dsPIC33AK數字信號控制器（DSC）與TA100 CryptoAuthentication?安全芯片，搭配Navitas GaNFast場效應晶體管。dsPIC33AK可為高頻、高效DC/DC轉換提供確定性數字電源控制；TA100芯片則搭建硬件信任根，用于設備身份認證、安全啟動以及安全固件升級。這些技術共同構成聯網OCP電源設計所需的精準控制與安全底層。dsPIC33AK256MPS306系列采用200 MHz 32位內核，內置雙精度浮點單元（FPU），具備多個78皮秒高分辨率脈寬調制器（PWM）與最高采樣率40 MSPS的12位模數轉換器（ADC）。器件內置商用國家安全算法工具包2.0（CNSA Suite 2.0）推薦的后量子密碼算法庫，以及硬件加速密碼運算模塊，可滿足聯網實時控制設計的需求。
該電源配電板（PDB）原邊采用16顆NV6034（650V，17毫歐）GaNFast場效應晶體管，組成堆疊半橋拓撲。DFN8×8雙面散熱封裝降低熱阻，充分發揮氮化鎵器件性能，可在持續大功率工作狀態下維持優異能效。該電源配電板目標滿載峰值效率可達96%，開關頻率1 MHz，功率密度達2,100瓦/立方英寸。
產品厚度約比手機薄20%，超低高度設計可與GPU板卡緊密集成，最大化瞬態響應性能，提升配電效率。Navitas系統級方案將氮化鎵技術進步轉化為可量化提升的能效、功率密度、瞬態響應性能以及總擁有成本。采用800V直流直接轉換至6V直流架構，將原本從800V DC至50V DC再從50V DC至6V DC的兩級轉換合并為單轉換器，實現更高端到端轉換效率。
Navitas Semiconductor全球解決方案營銷副總裁Vipin Bothra表示：“隨著AI基礎設施不斷擴展，以支持算力需求持續攀升的計算平臺，Navitas的GaNFast技術是實現更高功率密度、更佳能效與系統性能的關鍵支撐。通過將Navitas在功率半導體領域的領先優勢與Microchip數字控制專業能力相結合，本次合作將加速推出滿足新一代AI數據中心不斷迭代需求的先進電源解決方案。”
硬件級安全能力由Microchip TA100 CryptoAuthentication安全芯片實現，開發人員無需從零開發相關功能，即可構建系統認證與防護的可信基礎。TA100器件支持代碼認證，包含安全啟動、消息認證碼（MAC）生成、可信固件升級，支持傳輸層安全協議（TLS）等多種密鑰管理協議以及其他基于信任根的安全操作。
Microchip與Navitas聯合推出這套參考設計，旨在為開發高電壓、大功率、緊湊型AI數據中心機架電源系統提供平臺。該設計配套參考板、軟件與技術文檔，開發人員可借助相關資源進行評估與加速AI數據中心800V直流電源轉換系統部署。
Microchip Technology Inc. 簡介
Microchip Technology Inc. 作為一家提供豐富半導體產品的廠商，致力于通過完整的系統級解決方案，讓創新設計更便捷，幫助客戶解決將新興技術應用于成熟市場時遇到的關鍵挑戰。公司提供易于使用的開發工具和豐富的產品組合，支持客戶從概念構想到最終實現的全流程設計。Microchip總部位于美國亞利桑那州Chandler市，憑借卓越的技術支持，持續為工業、汽車、消費、航天和國防、通信以及計算等市場提供解決方案。
納微半導體（Navitas Semiconductor）簡介
Navitas Semiconductor（納斯達克代碼：NVTS）是新一代功率半導體領軍企業，主營氮化鎵（GaN）集成電路器件與高壓碳化硅（SiC）技術。Navitas在AI基礎設施領域持續創新，業務覆蓋電網與能源基礎設施、AI數據中心、高性能計算以及工業電氣化。公司擁有累計超30年的寬禁帶技術研發經驗。其GaNFast?功率芯片集成氮化鎵功率單元、驅動、控制、傳感與保護功能，實現更快功率傳輸、更高系統功率密度與更佳能效。GeneSiC?高壓碳化硅器件采用專利溝槽輔助平面技術，為中壓電網與基礎設施應用提供行業領先的耐壓能力、轉換效率與可靠性。Navitas擁有300余項已授權或申請中的專利，也是全球首家獲得CarbonNeutral?碳中和認證的半導體企業。
結論
這套聯合參考設計以微芯 dsPIC33AK 數字信號控制器和 TA100 安全芯片作為控制與安全核心，提供高精度電源調控與硬件信任根，支持安全啟動、可信固件升級與后量子密碼能力；功率側采用納微 650V GaNFast 氮化鎵器件搭配堆疊半橋拓撲，實現 1MHz 開關頻率，滿載峰值效率 96%，功率密度可達 2100 瓦 / 立方英寸，超薄結構便于和 GPU 板卡緊密集成。單級 800V 轉 6V 架構簡化電源鏈路，提升端到端能效。依托雙方各自在數字控制、安全芯片與氮化鎵功率器件的技術積累，該參考設計為下一代 AI 數據中心高壓機架配電提供一套經過驗證的開發平臺，加速 800V 機架電源方案產業化。
