[發明專利]一種圖形處理器用低壓大電流多相電源供電系統

在審

• 申請號: 202011318139.2
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112130654A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 蔣彥;潘正頤;侯大為;陳潔
• 申請（專利權）人: 常州微億智造科技有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F1/28;G06T1/20
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 趙旭

本發明公開了一種圖形處理器用低壓大電流多相電源供電系統，具有電路板本體，所述的電路板本體上設計有圖形處理器芯片、電源控制芯片以及多相的智能功率芯片，所述的圖形處理器芯片與多相的智能功率芯片之間通過電路板本體中的多個導電層相連接，所述的多相的智能功率芯片對稱分布在圖形處理器芯片的兩側。該圖形處理器用低壓大電流多相電源供電系統，多相供電采用對稱布局，供電壓降小，電壓穩定，波動小。

技術領域

本發明涉及多相電源的技術領域，尤其是一種圖形處理器用低壓大電流多相電源供電系統。

背景技術

隨著人工智能和大數據的快速發展，越來越多的場合要求快速處理聲音、圖片、視頻相關的信息，此類處理具有運算量大、處理速度快的特點，所以通常在CPU（中央處理器）外還需要配備GPU（圖形處理器）來協助處理此類信息。

GPU的工作頻率高，運算量大，造成芯片功耗大，溫升高，為了盡量降低溫升，要求芯片的工作電壓盡量低，所以GPU對電源的要求就是低壓（0.8V～2V）大電流（100A～200A）。

見圖1，對于此類供電，當前業界所通用的方案是多相電源。然而，當前的多相電源的設計存在以下幾個問題：

一、當前采用多相供電技術，其多相電源都工作在開關模式下，其布局都為非對稱的，在電路板布局呈Ｉ型或者Ｌ型分布，都在芯片單邊供電，但是芯片的兩邊都需要電源輸入，如果電源非對稱，則只能保證從電源到芯片部分引腳的路徑較短，但到其余電源引腳的路徑較長，長路徑在大電流情況下（100安培～200安培）會降低輸出電壓，使芯片供電電壓不足，從而影響系統穩定性；另外，長路徑會增加損耗，此損耗不僅降低了系統效率，也使得芯片附近溫度升高，并進而提高系統的散熱成本。

二、當前的多相供電電路在圖形處理芯片的電源輸入管腳處，對電壓缺乏良好的監控，無法很好地實現供電電路的診斷與故障預測功能，即當前的多相電源沒有系統管理，無法隨時了解及監控系統的運行狀態，更沒有辦法對系統的故障進行預測和自診斷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決上述背景技術中存在的問題，提供一種圖形處理器用低壓大電流多相電源供電系統，多相供電采用對稱布局，供電壓降小，電壓穩定，波動小。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種圖形處理器用低壓大電流多相電源供電系統，具有電路板本體，所述的電路板本體上設計有圖形處理器芯片、電源控制芯片以及多相的智能功率芯片，所述的圖形處理器芯片與多相的智能功率芯片之間通過電路板本體中的多個導電層相連接，所述的多相的智能功率芯片對稱分布在圖形處理器芯片的兩側。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的電源控制芯片采用的是低壓大電流的電源控制芯片，電源控制芯片用于相應的控制各相的智能功率芯片；在電源電路的布局上，所述的多相的智能功率芯片采用的是對稱分布在圖形處理器芯片左右兩側的布局方式。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的電源控制芯片用于控制各相的智能功率芯片產生設計所要求的電壓，并采集和監控各相的電流，均衡各相的電流大小。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的電源控制芯片上設置有設備編號模塊，所述的設備編號模塊用于實時監控設備的唯一標識。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的電源控制芯片上設置有電壓檢測模塊，所述的電壓檢測模塊用于實時檢測當前電壓輸出值。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的電源控制芯片上設置有電流檢測模塊，所述的電流檢測模塊用于實時檢測設備當前電流值。

進一步具體地說，上述技術方案中，所述的智能功率芯片上設置有溫度檢測模塊，所述的溫度檢測模塊用于實時檢測各相功率芯片的當前溫度值。