基于UPI uP9512 的多相式同步整流降壓控制芯片之顯示芯片電源解決方案

UPI 專為Nvidia GPU設計開發多相式電源控制IC 微架構說明:

隨著GPU處理器規格要求越來越高，功耗越來越大; 多相位電源管理IC的需求越來越多元也相對需符合市場上主流GPU規格提供多相式電源控制, 提供大電流/低功耗/體積小，等主流市場規格. uPI 針對市場上如Nvidia 等最高規格GPU Power提供完整解決方案.

UPI 開發多相式電源管理控制IC 專為符合目前市場兩大主流顯示卡芯片廠商(NVidia/AMD)提供電源解決方案, 提供 個人電腦、工作站、游戲機和一些行動裝置（如平板電腦、智能手機等）上執行繪圖運算工作的微處理器的電源解決方案。
圖形處理器(GPU)是輝達公司（NVIDIA）在1999年8月發表NVIDIA GeForce 256（GeForce 256）繪圖處理芯片時首先提出的概念，在此之前，電腦中處理影像輸出的顯示芯片，通常很少被視為是一個獨立的運算單元。
圖形處理器(GPU)用途是使顯示卡減少對中央處理器（CPU）的依賴，并分擔部分原本是由中央處理器所擔當的工作，尤其是在進行三維繪圖運算時，功效更加明顯。
GPU不同于傳統的CPU，如Intel i5或i7處理器，其核心數量較少，專為通用計算而設計。相反，GPU是一種特殊類型的處理器，具有數百或數千個核心，經過最佳化，可并列執行大量計算。因此UPI 專門針對Nvidia 目前最新的Ampere系列提供最佳電源解決方案.

隨著GPU 應用需求變得越來越強大，功耗也不斷地增加，為了滿足GPU的大電流和低電壓的電源需求，uPI Semiconductor推出許多優秀的數位電源控制器/轉換器，其中為大家介紹uP9512 系列產品，它是一個具備SMbus數位端口，可為用戶提供優化性能與效率的靈活性，并依據使用需求可設置1相~8相的同步整流降壓控制器，并提供可編程的輸出電壓和有效的電壓定位功能，可根據負載電流來調節輸出電壓，因此，它同時也具備著極佳的負載電流瞬變反應。

?場景應用圖

?產品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?建議線路圖

?核心技術優勢

· 完整支持市場上最新 Nvidia Ampere & Turing GPU core 電源管理; 支援Open VReg Type 4i +PWMVID 規范.

· 支援SMBus 接口可提供快速且可編程 VR 參數平臺, 有效的反應并雙向溝通, 提升效率及應變瞬載需求變化.

· 支持高達2MHz工作頻率.

· 可支援市場上主流DrMos (SPS/ LPS) 也可搭配Driver+ 分離式Mosfet 使用.

?方案規格

· 方案支持NVIDIA的Open VReg Type 4i + PWMVID技術,

· SMBus接口可動態透過I2C 對uP9512(PWM)下指令, 并控制及回報輸出電壓電流. 用于性能和效率優化并設定保護機制.

· 可透過周邊線路設置調整實際使用相數. (1/2/3/4/5/6/7/8相).

· 支持高達2MHz的工作頻率

· 支持具有電流回報功能的DrMOS電源模組

· 動態控制增加或減少對應相數工作, 以達成均流的目的.

· 可依實際需求調整緩啟動時間, 以減低瞬間大電流產生.

· 可依照實際輸出電流, 自動切換相數(Auto PSI), 以達成節能省電目的.

· 各相電流限制保護與總輸出過電流保護

· 過壓/欠壓保護/過溫保護