AI 时代的电源管理基础:PDN 设计的四大公理
Foundations of Power Management in the Age of AI
电源管理公司 Movellus 提出 AI 时代电源传输网络(PDN)设计的四大公理,涵盖测试误差最小化、功耗包络、Ldi/dt 电压跌落抑制与协同设计的控制环路。
让硬件的每一层都具备 PDN 感知能力,充分发挥最大计算密度。
在 AI 数据中心中,每吉瓦输入电力所对应的 50 mV 电压余量大约相当于 270 个机架的算力。为了说明这一点,本文对两个以相同时钟频率运行相同 Vera Rubin NVL72 机架的设施进行建模,一个运行在 0.80 V,另一个运行在 0.75 V。根据已公布的 Vera Rubin 功耗数据,后者每 GPU 的功耗降低约 8%,每个机架的功耗降低约 17 kW。
余量是指在硅芯片所需电压之上额外增加的供电电压,用于覆盖最坏情况下的电压跌落。不断演化的 AI 工作负载使这一余量变得更大且更难预测。因此,平台和硅芯片团队常常设置过大的余量来补偿,牺牲了计算密度和 token 吞吐量,而余量设置过小的团队则会在现场遭遇故障。
AI 时代的电源分配网络(PDN)设计采用系统化的电源管理方法。本文基于在 AI 和高性能计算(HPC)领域的客户合作经验,将该方法的基础提炼为四条公理。
公理 1:必须最小化测试误差
公理 2:功耗包络必须同时考虑不断演化的工作负载和 PDN 动态特性
公理 3:AI 系统需要反应式或前瞻式的 Ldi/dt(电压跌落)缓解措施
公理 4:系统需要协同架构的控制回路
Movellus 通过其 Aeonic 平台在单一技术栈中应对这四条公理。该平台帮助团队为 AI 时代的合理电源架构奠定基础。
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来源: Semiconductor Engineering 芯片与封装 · semiengineering.com