滿足AI高速運算需求 ADI全面布局高效電源解決方案
- 賴品如／台北
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作為類比IC領域領導大廠，ADI多年來透過深厚技術能量與完整產品布局，提供各領域業者效能與成本俱佳的解決方案，近年科技變化速度加快，使用者對電子設備的功能、體積與功耗要求越來越嚴苛，為協助台灣廠商掌握市場先機，ADI與安馳科技日前舉辦「2025 ADI Power Tech Day 」，邀請業界專家深入探討電源的發展趨勢與應用重點。
ADI業務總監Jerry Chan致詞表示，在這個瞬息萬變的科技時代，電源技術已從早期電子零件的配角，轉變為驅動產品創新與發展的關鍵主角。此次論壇中的Silent Switcher技術、Data Center備用電源系統，以及消費性產品的相關電源技術等議題，將可協助與會者了解電源技術最新發展趨勢，打造具備高競爭力的解決方案。
高效低雜訊電源設計 SS3重塑精密應用供電標準
隨著物聯網、精密儀器與高速通訊技術的快速發展，電源管理技術面臨前所未有的挑戰，要求更高效能、更低雜訊且更小尺寸的電源解決方案，針對此趨勢，SAP Field Applications Staff Engineer Jay Chiang在論壇中深入介紹第三代Silent Switcher（SS3）技術的核心原理與最新發展。
他指出傳統的LDO雖具備高PSRR與極低雜訊特性，但當前端搭配開關式電源使用時，容易受雜訊耦合干擾，無法達成真正乾淨的供電。
ADI透過Silent Switcher技術導入對稱式布局，降低EMI產生，並藉由高速精準的MOSFET切換設計，使電源轉換更有效率且雜訊極低。SS3更將關鍵元件封裝至IC內部，簡化設計流程，大幅提升抗干擾能力與布局靈活性，讓工程師輕鬆通過EMC測試。
實測顯示，SS3在低頻段能提供與LDO相當甚至更佳的低雜訊表現，RMS雜訊僅約3.4μV，低於鋰電池與乾電池。應用上，SS3適合高精度量測、醫療、射頻與高電源密度需求場域，在高速ADC供電應用中，能顯著縮小電源體積、減少LDO使用並提升效率。
此外，ADI也提供模組化Silent Switcher解決方案，支援多模組併聯使用，進一步提升設計彈性與供電能力。整體而言，SS3不僅實現高效、低雜訊的電源設計，也為新世代精密電子裝置提供了穩定、靈活且易於部署的關鍵解方。
ADI推高密度電源解決方案 應對資料中心功耗升級
AI正改變資料中心的電源架構設計，業界急需更高效率、更高功率密度的電源管理解決方案。Staff Engineer, Product Applications Data Center & Energy、Christian Cruz在演講中提到，資料中心的運算密度與耗能需求不斷攀升，單一AI加速器的功耗從早期的400瓦已飆升至1000瓦以上。
此一轉變對電源轉換效率、熱設計與模組整合性提出更高挑戰，對此ADI提出一系列整合型電源解決方案，協助業界在面對高速成長的AI應用時，能以更高的能源密度、更少的空間與更簡化的設計達成穩定供電。
Cruz現場展示了最新的2千瓦Quarter Brick模組，採用LPC7822混合型轉換器設計，具備98%以上的轉換效率與主動電流分配能力，並支援模組間的平行擴充，可對應持續165安培的輸出電流，同時符合業界標準腳位。
ADI同時也提供基於相同核心的離散式參考板設計，便於客戶靈活導入主機板設計中。此外，針對更高功率密度的應用場景，ADI也展示了8千瓦的自訂電源模組，內含4組Quarter Brick單元，支援PMBus數位監控與通訊，展現系統級擴充能力。
為進一步滿足高效能伺服器與加速卡的電壓需求，ADI也展示以LTC7883為核心的多相數位控制器搭配DrMOS設計，提供0.8V至1.2V輸出範圍，並進行與市場競品的效率比較。
Christian Cruz最後表示，資料中心運算與能耗不斷提升，ADI正積極投入400V與更高電壓電源解決方案的研發，全面協助客戶因應AI時代對高效率電源系統的升級挑戰。
AI資料中心作為現代智慧運算的核心設施，需要穩定且高效的能源供應，備援電池系統（Battery Backup Unit，BBU）的需求也隨之增加。ADI Staff Engineer, Product Line Management Power System Marketing Allen Tsai表示，BBU的設計過程面臨諸多挑戰，為提升資料中心的標準化與效率，Meta發起開放運算計畫（Open Compute Project；OCP），致力推動資料中心產品的標準化。其中，開放機架（Open Rack）架構從ORv2升級至ORv3。
ADI針對ORv3 BBU推出的參考設計支援Buck/Boost雙模態運作，能根據不同的工作情境動態切換。這套方案採用標準零件，有效降低了物料清單成本與空間佔用，同時改善了熱管理與空氣流通。
ADI提供的完整解決方案不僅涵蓋軟體與韌體設計，還包括電路與機構模擬，以及系統層級的整合服務。機構設計方面，ADI嚴格遵循OCP規格的同時，透過模擬技術優化電池堆疊與散熱配置。
散熱系統設計選擇平衡效能與噪音的單風扇設計解決方案，運作安靜且可能滿足系統散熱需求。軟體設計方面，系統配備了圖形化使用者介面，方便即時監控與操作，MCU主控則負責故障紀錄、邏輯控制與韌體備援等關鍵功能。展望未來，ADI計劃將BBU模組的功率從目前的3kW提升至5.5kW以上，以滿足不斷成長的電力需求。
強化資料中心韌性 ADI以OCP規格打造高效率BBU
電子產品逐漸走向體積小型化、功能多元化趨勢，電源設計對系統整合思維的需求更為迫切，Systems Integration Engineer Multi-Market Power Sr. Manager, Glenn Amparo提到，ADI的客製化電源設計服務流程從需求收集開始，經系統層設計階段制定電源樹結構，再到設計輸出環節提供架構設計、模擬與PCB布局，最後進行打樣與測試，可在八週內完成。
並根據客戶需求，提供從基本諮詢到客製化展示板的三種服務層級，其快速原型開發與PCB設計輔助能力，可協助客戶解決空間限制、製程複雜度及電氣設計等挑戰。在電路測試方面，ADI提供從效率測試到熱成像分析的全方位測試參數，測試環境條件涵蓋廣泛溫度與濕度範圍。
Glenn Amparo進一步分享實際案例，該案例將複雜多輸出電路嵌入僅11mm x 5mm、兩層板空間，在150°C高溫下仍正常運作。他同時介紹整合多功能的LT Power Analyzer工具，此工具兼具小體積、低成本優勢，可用於大型實驗室。
Glenn Amparo最後表示，ADI客製化電源設計服務的關鍵價值在於系統化思維縮短設計流程，客製化導向滿足多樣市場需求，並強化產線導入準備度，降低量產風險，可成為開發產品時的重要合作夥伴。
AI運算、超高速充電對消費性電子設備的電源管理帶來嚴峻挑戰，ADI Product Line Management Personal Electronics Solutions Staff Engineer, Charles Lai指出，邊緣運算近年備受重視，手機與NB的運算能力顯著提升，每秒兆次運算需求從30~40增至80-100，功耗從3~5A提高至8~12A，帶動多相位電源設計需求成長。
在快充與電池方面，超高速充電技術超過120W，電池技術透過矽鑲嵌石墨負極提升5~15%容量，同時業界正透過Bypass Boost架構支援更低的放電截止電壓。終端裝置形態也持續演進，折疊手機採用不對稱電池設計，智慧眼鏡具備AI互動功能年複合成長率達30~60%，而AR/VR市場發展則更依賴內容生態系。
不同終端裝置對電池系統要求各異，從手機的單串電池到AR/VR裝置的四串高壓設計，而智慧眼鏡正逐步導入雙串系統。ADI的消費電源解決方案聚焦續航力、輕巧可攜與成本效益等三大目標，並推出多項創新產品，包括整合型IC、單電感多輸出架構、USB-C/PD解決方案、超低功耗系列及多相降壓架構。
90nm製程的導入使效率提升5-7%，同時ADI針對歐盟新規定提供電池生命週期監控與可拆卸電池設計解決方案。以「高效能」、「高度整合」和「高性價比」為核心戰略，ADI持續通過製程精進與架構創新，提供最符合市場趨勢的電源解決方案。
ADI高整合電源解決方案 滿足消費電子升級需求
電子設備持續微型化與功能密集化，高效能電源管理解決方案的體積與整合度面臨前所未有的挑戰。ADI Product Marketing Multi-Market Power Sr. Manager Kristina Apura表示，ADI開發的MicroSLICs（Micro System Level Integrated Circuits）技術，以高密度DC-DC電源模組為核心，將電感與控制IC垂直堆疊於單一基板上，封裝尺寸小至2.6×3mm、高度僅1.5mm，相較傳統解決方案縮小電源面積32%，同時提升功率密度約50%，此創新不僅有效縮減布局面積，也減少外部元件數量，並已通過嚴格的溫度、電磁干擾與機械驗證。
ADI的MicroSLICs產品涵蓋100mA至2A電流範圍，輸入電壓從5V至60V，在光學感測器、車載系統、工業可程式邏輯控制器與消費性電子等多領域展現價值。相較於與傳統線性穩壓器，MicroSLICs在24V轉5V應用中能耗降低超過40%，更適合熱限制場域。
未來ADI計劃擴展此技術，開發支援更高輸入電壓（超過60V）與更大輸出電流（最高10A）的產品，進一步強化在微型電源管理領域的領先地位，為各類電子系統提供兼具高效能與小體積的電源解決方案。
