MaxEpic：以革命性小芯片技术引领AI供电

加拿大讯

MaxEpic是一家设立于加拿大的小芯片半导体新创公司，正率先开发新一代完全整合的供电 (Power Delivery) 和电源完整性（Power Integrity）解决方案，这对于不断成长的AI系统需求至关重要。

创始人兼CEOJerry Zhai翟博士创业之前在Analog Devices、三星半导体和Renesas等公司积累了超过20年的半导体技术、产品开发和业务发展经验。

翟博士表示：「AI已从元件到系统层面对我们的产业产生了巨大的影响。我们开发的技术是一种高度整合的供电小芯片（chiplet），能够满足AI系统严苛的需求。这是驱动我们创立这家公司的根本动力。」该公司专注开发仅约两年时间，但发展迅速。目前已成功与多家主要的AI产业参与者合作，包括超大规模数据中心（hyperscalers）、AI机器制造商、半导体公司和制造夥伴，这凸显了其解决方案在业界的重要性。

因应AI供电和散热危机

AI硬件（例如GPU、CPU和高带宽存储器HBM）的巨大进步，带来了前所未有的供电困境。翟博士指出，这些元件所消耗的电流比前几代增加了3到5倍。例如，现代CPU在约0.7V的极低电压下，电流消耗可达1,000安培。HBM的电压持续降低。例如，I/O电压现已降至0.4V，以满足低延迟和高速数据传输的要求。HBM 的层数堆叠为了满足工作负载需求已增加到12层，这使得HBM的电流消耗和密度急剧增加。这种极端电流水准和超高密度造成了巨大的系统性挑战，包括散热问题和I/O埠限制。

MaxEpic创新的供电方法（商标为Ivy-Chiplet）是应对这一挑战的根本解决方案。它采用专有的IP（智能财产）进行高效电压转换。该元件可以有效地接收比0.7V高两倍或三倍的电压（例如1.4V或2.1V），而不是直接获取0.7V。

在需要0.4V的HBM I/O供电中，电压转换比为5比1或6比1，输入电压变为2.0V或2.4V。电压转换的结果是，流入元件的电流会立即减少一半、三分之二甚至更多，具体取决于设计的电压转换。电流的显着降低直接减轻了I/O埠限制和散热的挑战，因为它大幅减少了供电路径上的功率损耗。MaxEpic技术的效率非常出色，凭藉其专有的电源串流电路（power streaming circuits），效率高达97%。

技术优势与多样化应用

小芯片的设计在整合方面提供了显着的灵活性。它可以用作独立元件，也可以使用业界日益流行的3D封装技术，无缝地直接整合到AI装置的封装中。至关重要的是，MaxEpic的元件是使用FinFET节点制造的，起始于12/16纳米，但并不仅限于此；该技术可与7纳米、5纳米甚至更低的更先进节点完全兼容。这种与尖端制程技术的兼容性至关重要，因为芯片越先进，其电源管理就需要越有效率。

MaxEpic解决方案的高效率、出色的散热特性和尺寸外形，扩展了其在高效能运算（HPC）和数据中心之外的潜力。该技术可以满足需要高整合度和3D尺寸缩减的系统。潜在应用包括对高整合度、小尺寸和薄型化有巨大需求的下一代AI眼镜，以及受益于该技术所提供高可靠性的电动车（EV）系统。小芯片的设计允许它以非常薄的外形和高互连性制造，取代多个分立元件，从而在外形和尺寸上实现极小的占位面积。