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電力の安定供給を実現する垂直給電


関連製品:SPARC M12-2, M12-2S


SPARC M12では、高効率で安定した電力をプロセッサに供給するため、プロセッサと電源モジュールの間を最短距離で直結する垂直給電を採用しています。

近年、プロセッサが高性能化・高周波化するにつれ、必要となる電力は増大し、急な電流変動を伴うようになっています。
電力が増大すると、電源配線にある「抵抗」によって、電力損失が増大してしまいます。また、急な電流変動が起きると、電源配線に大きな変動磁界が生じるため、電源ノイズも増大します。

電力損失や電源ノイズを小さく抑え、高効率で安定した電力を供給するには、電源配線の影響を最小化することが必要です。そのためには、いかにプロセッサと電源モジュールの間を最短距離で直結できるかが鍵となります。

現在、多くのサーバがプロセッサと電源モジュールを同一基板上に水平実装し、平面的な接続を行っています。この場合、電源モジュールやプロセッサのパッケージサイズ以下に接続距離を短くすることはできません。むしろ、電力増大により、配線を太くしたり基板の層数(厚み)を増やす必要があるので、接続距離が長くなる傾向にあります。

そこで、SPARC M12では、プロセッサと電源モジュールのパッケージを垂直方向に向きを合わせて配置し、複数の銅柱により最短距離で直結する構造を開発するとともに、密集した空間でもそれらの銅柱を正確に接合する製造技術を確立しました。この垂直給電の採用により、高効率で安定した電力をプロセッサに供給しています。

安定稼働、低損失を実現した電源供給

SPARC M12では、プロセッサへの電源供給に垂直給電を採用し、電源損失が少なく、安定した電力をプロセッサへ供給しています。

垂直給電によって、プロセッサの直下にDC-DCコンバータを配置し、プロセッサの給電部へダイレクトな電源供給を実現しています。電源供給を最短化することで、電源配線損失を低減し、プロセッサに安定した電源供給を行うことができます。

システム性能向上へ寄与

プロセッサと同一基板上に配置していたDC-DCコンバータを、別の基板に移動することで、プロセッサ周辺の部品を最適なレイアウトにすることができます。
メモリはプロセッサの近傍に直結することで、低レイテンシでのメモリーアクセスを可能にしています。
また、プロセッサのPCIインタフェースやシステムインタコネクトから外部への配線も最適化できるため、システム全体の性能向上に寄与しています。