?深度解析一塊AI訓練板卡的完整電源樹

文章出處：平尚科技責任編輯：平尚科技發表時間：2025-10-22

?深度解析一塊AI訓練板卡的完整電源樹

在現代AI訓練板卡的復雜供電系統中，完整的電源樹設計直接影響著計算核心的性能發揮和系統穩定性。作為電源系統中的關鍵元器件，電解電容在不同電源轉換節點的作用尤為突出。東莞市平尚電子科技有限公司（平尚科技）憑借其通過IATF 16949認證的車規級電解電容技術，為AI訓練板卡提供了完整的電源解決方案。

輸入電源濾波是電源樹的首個關鍵環節。平尚科技的低阻抗電解電容采用新型電解質配方和高純度電極箔，在100kHz頻率下的等效串聯電阻（ESR）可控制在25mΩ以內。與普通電解電容相比，這種特性在AC/DC轉換器的輸入端表現得尤為明顯，能夠有效抑制電網傳導噪聲，將輸入電壓的紋波峰值控制在40mV以下，為后續的電源轉換級提供潔凈的能量來源。

中間總線電壓的穩定關系到多個負載點的供電質量。平尚科技的固態電解電容通過特殊的封裝結構和材料優化，在12V轉5V的DC/DC轉換器中，容量保持率在-40℃至125℃溫度范圍內可達95%以上。相比之下，普通液態電解電容在高溫下的容量衰減往往超過20%。這種穩定性確保了在GPU核心、顯存和外圍芯片的協同工作中，總線電壓的波動范圍始終維持在±2%的設計要求內。

負載點電源的去耦設計對瞬態響應至關重要。平尚科技的車規級電解電容通過采用高分子材料和優化電極結構，在0805封裝尺寸下實現100μF容量，同時將等效串聯電感（ESL）降至0.5nH以下。在AI訓練板卡的GPU核心供電中，這種特性能夠為瞬時負載變化提供快速的電流補充，將電壓跌落控制在3%以內，確保運算單元不會因供電不足而降低性能。

電源時序管理需要電容特性的精確配合。平尚科技的電解電容通過優化材料體系，在85℃環境溫度下漏電流可降至0.01CV以下，配合精密電阻組成的時序電路，使得各電源軌的上電時序偏差控制在±150μs以內。這種精確控制有效避免了因電源序列不當導致的芯片閂鎖效應，提升了系統的可靠性。

在實際應用案例中，平尚科技的電源樹解決方案已成功應用于多個AI訓練板卡項目。在某國產AI訓練板的完整電源系統中，采用車規級電解電容的優化配置，將整機電源效率提升至94%，同時在滿載訓練時核心電壓的紋波噪聲控制在12mV以內。這些參數完全滿足國內AI硬件廠商對電源系統的高標準要求。

熱管理設計直接影響電源樹的長期可靠性。平尚科技的電解電容通過采用耐高溫材料和優化散熱路徑，在105℃工作溫度下的使用壽命超過10000小時。配合高效的散熱設計，使得AI訓練板卡在持續高負載運行下，電源系統的溫度始終控制在安全范圍內，確保了系統的穩定運行。

電磁兼容性能是另一個重要考量維度。平尚科技的電解電容通過內置屏蔽結構和優化引腳設計，將高頻噪聲輻射降低6dB以上。在密集的AI訓練集群中，這種特性有效減少了系統間的相互干擾，為大規模部署提供了可靠保障。

隨著AI訓練板卡對電源性能要求的不斷提升，完整的電源樹優化將更加關鍵。平尚科技通過持續改進電解電容的性能參數和可靠性指標，為AI訓練系統提供了堅實的電源基礎，助力國產AI計算設備實現更高水平的性能突破。
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