基于极海G32R501实时控制DSP/MCU的AI服务器电源应用方案

发布时间：2025-12-30 17:07
作者：AMEYA360
来源：极海
阅读量：252

　　全球超大规模数据中心建设正迎来爆发式增长，设备算力密度与能源消耗规模同步攀升。随着绿色能源转型进程的不断深化，数据中心作为数字经济发展的核心基础设施，其规模化布局与升级需求日益凸显，对供电系统的能效、稳定性与智能化水平也提出了更高要求。

　　在此背景下，AI服务器电源(PSU)已从传统意义上的供电单元，演变为驱动“瓦特”到“比特”高效转换的智能中枢。其核心使命是通过最优能效管理与智能动态调控，最大化发挥每度电所产生的有效算力，这不仅关乎数据中心的运营成本，更是衡量整体效能与竞争力的关键指标。

基于极海G32R501实时控制DSP/MCU的AI服务器电源应用方案

　　G32R501实时控制DSP/MCU，赋能AI服务器电源应用能效升级

　　2025年80 PLUS® 新增Ruby(红宝石)能效等级标准，这将加速AI服务器电源的性能变革，其核心在于电源转化效率和功率密度等指标的全面升级。

　　极海G32R501实时控制DSP/MCU，具备高效运算、实时控制与智能能效管理等优势，完美适用于AI服务器电源应用，通过G32R501单芯片结合三相交错图腾柱PFC及LLC谐振变换器拓扑，实现全功率段的高效运行与高功率因数输出，不仅能为AI服务器电源转换效率和功率密度的优化升级提供核心技术支撑，更能助力客户电源产品达到80 PLUS® Ruby能效标准。

　　采用G32R501的AI服务器电源—核心应用优势

基于极海G32R501实时控制DSP/MCU的AI服务器电源应用方案

　　采用G32R501的AI服务器电源—核心应用架构

　　G32R501实时控制DSP/MCU，可满足由两级功率拓扑单元构成的7kW~11kW AI服务器电源应用的功率需求：

　　■ 前级电路：采用三相交错图腾柱功率因数校正(PFC)电路，高频桥臂选用GaN或SiC MOSFET

　　■ 后级电路：由两路全桥LLC谐振变换器并联组成，高压侧采用GaN或SiC MOSFET，低压侧选用低导通内阻MOSFET作为同步整流管

　　■ 配合G32R501内置的8个12位ADC采样通道，实时采样电源输入电压、电感电流、母线电压、输出电压电流

　　■ 输入电源：90V~264V AC;输出电压：45V~58V DC;额定输出电流：140A

基于极海G32R501实时控制DSP/MCU的AI服务器电源应用方案

AI服务器电源拓扑结构图

　　G32R501 实时控制DSP/MCU芯片优势介绍

基于极海G32R501实时控制DSP/MCU的AI服务器电源应用方案

　　极海G32R501实时控制DSP/MCU，集成高精度HRPWM、COMP、CAP等丰富且灵活的IP资源，专为高精度、高功率密度电源设计，适应各种电源拓扑、动态负载响应及主动功率管理，助力AI服务器电源提升转换效率和功率密度等关键指标的综合性能。未来，极海将继续以技术突破与产品创新为使命，提供高性能、高可靠的芯片及解决方案，为AI基础设施建设和绿色能源转型持续注入核芯动力。


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　　编码器作为运动控制与位置反馈的核心中枢，其性能水平直接决定整机系统的控制精度、运行稳定性与作业效率。而编码器的性能突破，离不开核心控制单元MCU的技术赋能。　　市面上的传统通用MCU难以满足新一代编码器对极致性能的追求，基于这一行业需求，极海全新发布首款G32R430高精度编码器专用MCU，旨在从系统架构到外设规格，全方位助力磁/光/感编码器实现精度、功耗、实时性等多维度的跨越式突破。　　高能效&低延迟处理性能　　极海G32R430编码器专用MCU，搭载Arm® v8.1-M架构最新一代Cortex-M52内核，最高主频达128MHz，可为复杂编码器任务提供强劲算力;支持ITCM和DTCM紧耦合存储拓展，实现指令与数据的零等待访问;配合4KB Cache高速缓存，显著提升代码执行效率，确保位置信号的实时处理与极低响应延迟，为高精度运动控制提供可靠保障。　　自研ATAN指令，赋能微秒级角度计算　　内置硬件TMU，支持极海自研高效ATAN电角度计算硬件扩展指令，该创新设计可将复杂三角函数运算硬件化，实现优于0.0001°的ATAN测量精度和小于1μs的编码器电角度输出延迟，轻松捕捉最细微的角度变化，整体位置响应速度较传统提升40%，大幅强化伺服系统位置反馈实时性，为控制环路响应速度赋能升级。　　高灵敏信号采集　　配备2个16位高精度ADC，支持规则序列、注入序列、单次及连续采样模式，通过主从模式可实现多通道同步采样;支持差分及单端输入，其中差分输入有效位13.5-bit(支持过采样进一步提升有效位);并能精准支持≥17-bit的磁编码器与≥23-bit的光编码器，从信号源头保障数据的纯净性与准确性，从容应对各种严苛信号采集挑战。　　高度集成，简化系统设计　　通过将关键功能的高度集成，G32R430将复杂模拟外设、通信资源和电源管理电路整合于单芯片内，有助于极大简化系统设计，降低生产成本。　　1×12位ADC，最多支持14个外部通道和2个内部通道，满足多路信号采集需求;　　2×10位DAC，可配置比较器输入，灵活实现信号处理;　　4×可编程模拟比较器，支持快速过零检测与窗口比较;　　1×高精度温度传感器，支持温度补偿，保障极端工况下的测量稳定性;　　支持主电电压检测EVS，可精准判断系统上电/掉电状态，无需外部监测，助力PCB板面积实现更小尺寸、降低BOM成本。　　集成多个高速通信接口资源，可为编码器与伺服驱动器、PLC、工业控制器等设备搭建高速、稳定的数据传输通道。　　2×USART，最大传输速率16Msps，支持RS485发送使能I/O自动控制　　1×I2C，最高支持400kHz　　1×SPI，主从模式最大传输速率50Mbit/s　　兼容多摩川/BiSS-C/SSI/SPI等编码器协议　　G32R430高集成化设计不仅提升了系统可靠性，更实现了硬件资源的极致利用，有效助力紧凑型高性能控制系统的应用开发。　　超低功耗设计，突破能效瓶颈　　支持停机、待机两种低功耗模式，其中Stop模式功耗<15μA，唤醒时间<20μs;Standby模式功耗<2μA，唤醒时间<50μs，有效延长电池供电编码器的运行时间，同时依托微秒级快速唤醒能力，可确保实时控制任务的无缝响应，完美兼顾节能与高性能需求。对比传统编码器功耗降低约50%。　　G32R430工作电压1.7V~3.6V，工作温度覆盖-40℃~105℃，符合IEC 61508工业级标准，可适应复杂工控环境;ESD抗干扰性能强，HBM 4kV/CDM 1kV;并支持上电/掉电复位和可编程电源电压检测器。G32R430系列提供UFBGA64、QFN60、QFN48、QFN32四种紧凑型封装选择，可满足不同应用场景需求。　　全方位生态支持，加速产品落地　　G32R430具备完善的生态开发体系，可提供详细的数据手册、用户手册、应用笔记等技术文档资料;配套SDK软件开发包、TinyBoard开发板等软硬件工具以及磁电式绝对编码器参考方案;同时兼容Keil、IAR等主流IDE集成开发环境;可从设计到量产，全方位助力工程师快速上手、高效开发，最大化缩短项目落地周期。　　G32R430可广泛应用于伺服控制系统、具身机器人以及智能自动化设备等应用领域。　　G32R430是继G32R501实时控制MCU/DSP后的又一次技术突破，更是极海深耕“工业MCU+”战略的又一坚实落子。极海现已构建“控制+传感+驱动”全栈式工业芯平台。未来，极海将进一步强化在工业核心芯片领域的技术壁垒与市场竞争力，深度赋能工业自动化、具身机器人、智慧能源、新能源汽车以及低空经济等热门赛道，以更具创新性与可靠性的芯片产品及方案，破解高端工业芯片 “卡脖子” 难题，助力中国工业高质量发展!
2025-12-08 16:16 阅读量：390
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