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CPU/GPUチップでパワーインダクタを使用するための主要要素の紹介:VRM電圧レギュレータモジュール用Vcoreパワーインダクタの応用。
インフレーションはエンドユーザーの需要に影響を与え続け、グラフィックスカードやマザーボードメーカーは2022年後半を通じて在庫調整を行い、出荷勢いが弱くなっています。しかしながら、パンデミックの緩和や前四半期における経済の安定化、そして半導体メーカーによる新製品の発売に伴い、在庫が減少することでグラフィックスカードやマザーボードメーカーは2023年上半期に回復する機会があると予想されています。
近年、グラフィックスカードやマザーボードメーカーは、より多様なインテリジェント端末製品に適用されるようになり、オンボード電源インダクタを使用して低インピーダンスかつ高効率に注力し、性能向上、サイズの縮小、コスト削減、信頼性向上に取り組んでいます。同時に、人工知能の持続的な進化により、市場においてより効率的な性能を持つディープラーニングGPUアルゴリズムの需要が大幅に増加しています。そのため、電源インダクタメーカーまたはサプライヤーは、そのような高仕様要件に対応できる新しいシリーズの電源インダクタ部品を開発するために、革新的な生産技術を頼りにしています。以下は、グラフィックスカードメーカーが電源インダクタを設計する際に評価し採用する2つの主要な要点を分析するためのものです。
1. 小型化と低インダクタンス:グラフィックスカードの設計における小型化と低インダクタンスへのトレンドは長年続いていますが、近年では要件がますます高度化し厳格化しています。例えば、インダクタの設計に使用されるインダクタンス値は、元々0.120.1uhであったものが、最近では70〜80nhにまで変化しています。このような要件を満たすため、Arlitech Electronicは、高度なヒートプレスインダクタ技術を導入し、継続的に改良された磁芯材料と組み合わせました。他のインダクタサプライヤーも、ナノクリスタルや非伝統的な鉄粉銅芯などの材料を一般的に使用しており、これらの材料は従来のインダクタ製造材料に比べて、より高い磁気透磁率と低い磁気コア損失を持っています。さらに、Arlitech Electronicsの革新的な巻線技術、フラット巻線やマルチレイヤー巻線など、より小さな体積でより高いインダクタ密度を実現することができます。表面実装技術(SMT)パッケージングソリューションを使用して、よりコンパクトな設計を実現しています。
2. 高性能かつ低損失:高級グラフィックスチップに使用されるインダクタ部品の性能要件のもう1つの重要な指標は、高速変換効率です。インダクタは、GPUが正しい電圧を受け取ることを確保するために重要な役割を果たします。高性能インダクタは通常、直流抵抗(DCR)が低く、より高い電流処理能力を持ち、より良い電圧制御と高い効率を実現します。効率的なDC/DC変換効率を通じて、緑の環境要件を達成し、電力消費コストを削減するだけでなく、Arlitech Electronicsのインダクタは、先進的な磁性コア材料と革新的な巻線技術を使用して、インダクタの安定性を向上し、磁性コア損失を減らし、インダクタの性能をさらに向上させ、消費を削減します。
上記から、最新のグラフィックスカード/ボードの電力インダクタ設計の採用において、小型化、低インダクタンス、高性能、低損失がいくつか重要な仕様指標であることが分かります。ただし、これら2つのポイントに加えて、最新のグラフィックスカードが電力インダクタを使用するための効率要件には、実際にはいくつかの他の重要なポイントがあり、これらはすべて一緒に考慮する必要があります。
1. 低コスト:グラフィックカード設計において低コストな電力インダクタの使用傾向は、全体的なシステムコストの削減の強制的な影響から初めて生まれました。したがって、この目標を達成するために、Arlitech Electronicなどの電力インダクタメーカーは、コンポーネントの製造コストを削減するためのソリューションを導入するために、革新的な材料、新しい製造プロセス、およびパッケージング方法を使用しなければなりません。例えば、低抵抗の銅線やワイヤコアを使用して材料コストを削減する、または自動化や表面実装技術(SMT)を工場の製造プロセスで使用することで、生産効率を同時に向上させ、単位生産コストを削減することができます。
2. 高い信頼性:信頼性は、VRMコア保護部品に問題がある場合、GPUコアチップの故障につながるため、グラフィックスカードの性能に影響を与える隠れた重要な要素です。この信頼性を向上させるために、Arlitech Electronicsなどのパワーインダクタメーカーの製品テストは、JEDECやIPCなどの厳格な基準に準拠する必要があります。現在の展示技術には、化学ニッケルメッキ、浸漬金(ENIG)メッキ、ワイヤボンディングなどの革新的な材料やプロセスを使用して、パッシブコンポーネントであるパワーインダクタの信頼性を向上させる必要があります。さらに、高温に耐性があり高い信頼性を持つ金属複合フィルム(MCF)やセラミックなどのパッケージング方法を使用することで、パワーインダクタを保護し、過酷な環境条件下でも高効率なパフォーマンスを維持することができます。
端末システムメーカーがシステムコストの削減と信頼性向上を求める要望があり、これら2つの指標がグラフィックスカードのパワーインダクター設計において上昇する要因となっています。Arlitech Electronicsのパワーインダクターシリーズ製品は、顧客が要求する各指標を専門的に分析し、新しい材料、改良された製造プロセス、パッケージング方法などの手段を組み合わせて、グラフィックスカードおよび回路基板の顧客の製品設計ニーズに応えることに焦点を当てています。技術産業や市場の変化に応じて、Arlitech Electronicsのパワーインダクターは、高級グラフィックスカードおよびAIディープラーニング顧客向けの供給チェーンに進出し、確立する可能性があります。