Microchip–Navitas hoàn thiện thiết kế nguồn 800V–6V cho rack AI
Thiết kế tham chiếu 20 kW chuyển trực tiếp điện một chiều 800V xuống 6V, tích hợp điều khiển số và bảo mật nhưng các chỉ số hiệu suất vẫn là mục tiêu của nhà cung cấp.
Microchip Technology và Navitas Semiconductor ngày 5/10/2026 công bố thiết kế tham chiếu chuyển đổi trực tiếp điện một chiều 800V xuống 6V cho rack máy chủ AI. Hệ thống có công suất 20 kW, kết hợp bộ điều khiển nguồn số và phần cứng bảo mật của Microchip với transistor gallium nitride của Navitas. Đây là một bộ hồ sơ kỹ thuật để khách hàng đánh giá và phát triển sản phẩm, chưa phải bộ nguồn đã được triển khai thương mại trong trung tâm dữ liệu.
Ảnh thiết kế tham chiếu 800V–6V do Microchip Technology công bố. Nguồn: Microchip.
Vì sao rack AI chuyển sang phân phối điện 800V
Công suất của rack AI tăng làm hệ thống phân phối điện áp thấp phải dẫn dòng rất lớn. Với cùng một mức công suất, tăng điện áp sẽ giảm dòng điện; tổn hao trên dây dẫn lại tăng theo bình phương dòng điện. Phân phối ở 800V vì thế có thể giảm lượng đồng, nhiệt và kích thước thanh cái trước khi hạ áp sát bo mạch tính toán.
Các kiến trúc hiện tại thường hạ từ đường điện áp cao xuống khoảng 48–54V, rồi qua thêm một tầng để cung cấp 12V hoặc thấp hơn cho bộ điều áp gần GPU. Thông cáo Microchip cho biết thiết kế mới gộp hai bước 800V xuống 50V và 50V xuống 6V thành một bộ chuyển đổi cách ly. Việc bỏ một tầng có tiềm năng giảm linh kiện, diện tích và tổn hao, nhưng khiến tỷ số biến đổi và yêu cầu cách điện của tầng còn lại khó hơn.
Bên trong thiết kế 20 kW
Thiết kế dùng hai mô-đun 10 kW: đầu vào mắc nối tiếp để chia sẻ điện áp cao, đầu ra mắc song song để cộng dòng ở 6V. Mỗi mô-đun dựa trên cấu trúc full-bridge LLC với tỷ số biến áp 128:1 và biến áp phẳng. Ở phía sơ cấp, 16 transistor GaNFast NV6034 của Navitas, định mức 650V và điện trở dẫn 17 milliohm, được bố trí theo cấu hình cầu xếp chồng.
Bộ điều khiển dsPIC33AK của Microchip chạy ở 200 MHz, có PWM độ phân giải 78 picô giây và bộ chuyển đổi tương tự-số đạt tối đa 40 triệu mẫu mỗi giây. Các con số này cho phép vòng điều khiển phản ứng nhanh ở tần số chuyển mạch cao. Trang thiết kế tham chiếu còn liệt kê đo xa, bảo vệ nhiệt, PMBus, SPDM và cập nhật firmware khi hệ thống đang vận hành.
96% là mục tiêu, chưa phải kết quả độc lập
Microchip đặt mục tiêu hiệu suất đỉnh tới 96% ở tải đầy, tần số khoảng 1 MHz và mật độ công suất 2.100 W trên mỗi inch khối. Bo công suất được mô tả có kích thước 400 x 60 x 6 mm, làm mát chất lỏng một mặt. Đây là chỉ tiêu của nhà cung cấp; tài liệu công khai chưa kèm phép đo độc lập hoặc đường cong hiệu suất theo tải.
Bản thân bo chuyển đổi trực tiếp không hoàn toàn mới. Navitas đã giới thiệu một bo 800V–6V tại GTC vào tháng 3/2026, khi đó nêu mục tiêu hiệu suất khác. Điểm mới của thông báo tháng 10 là hợp tác đưa bộ điều khiển dsPIC, phần cứng bảo mật, phần mềm, tài liệu và sơ đồ thành một thiết kế tham chiếu hoàn chỉnh hơn. Vì vậy không nên diễn giải đây là lần đầu thế giới xuất hiện ý tưởng 800V xuống 6V, cũng không trộn các chỉ số của hai thời điểm.
Bảo mật đi vào bộ nguồn
Microchip tích hợp chip TA100 CryptoAuthentication làm gốc tin cậy phần cứng. Theo hãng, thành phần này hỗ trợ khởi động an toàn, xác thực firmware cập nhật, quản lý khóa và TLS, đồng thời hỗ trợ các thuật toán hậu lượng tử được khuyến nghị trong CNSA 2.0. Lý do đưa bảo mật vào bộ chuyển đổi là bộ nguồn hiện đại đã có firmware, giao tiếp quản trị và khả năng cập nhật; một phiên bản bị sửa đổi có thể gây gián đoạn hoặc làm sai cơ chế bảo vệ.
Tuy nhiên, có chip bảo mật không tự động biến cả hệ thống thành an toàn. Nhà tích hợp vẫn phải quản lý khóa, ký và phân phối firmware, cấu hình quyền truy cập, kiểm tra chuỗi cung ứng cũng như xử lý sự cố. Các giao thức quản lý cần được đánh giá cùng bộ điều khiển rack và mạng vận hành thực tế.
Từ bo tham chiếu đến rack sản xuất còn một quãng dài
Chuyển 800V trực tiếp xuống 6V đặt ra bài toán cách điện, nhiễu điện từ, cân bằng điện áp và phản ứng khi lỗi. Ở đầu ra 20 kW, dòng lý tưởng đã vượt 3.300 A, nên thanh dẫn và làm mát trở thành phần quyết định. Hiệu suất 96% vẫn tương ứng khoảng 800 W nhiệt ở tải 20 kW.
Microchip nói bo, phần mềm và tài liệu đã có, nhưng tệp thiết kế chi tiết chỉ được cấp theo yêu cầu và xác minh. Hai công ty dự kiến trình diễn tại OCP Global Summit từ 12 đến 15/10. Các mốc cần theo dõi tiếp là dữ liệu thử nghiệm theo chuẩn, độ tin cậy dài hạn, khả năng sản xuất, chi phí và việc một nhà vận hành trung tâm dữ liệu thực sự đưa kiến trúc này vào rack. Hiện tại, giá trị chính của công bố là một nền tảng kỹ thuật cụ thể để đánh giá lộ trình 800V, không phải bằng chứng rằng chuyển đổi trực tiếp đã trở thành tiêu chuẩn chung.
