Az AI gyorsítók szédítő tempóban fejlődnek, egyre nagyobb és nagyobb teljesítményt zsúfolnak egy-egy tokozáson belülre, ám előbb-utóbb falakba fognak ütközni a jelenlegi dizájnok, már ami a külső feszültségszabályzó áramkörök képességeit illeti. Az Intelnél – és az iparág egyéb szereplőinél – már készülnek arra az időszakra, amikor dizájnt kell váltani: a külső feszültségszabályzók helyét átveszik majd az integrált modellek, amelyek területén már gőzerővel zajlanak a fejlesztések. A vállalat a jövő februárban esedékes ISSCC 2026 alkalmával egy érdekes prezentációval jelentkezik majd, ám addig is érkezett némi információ az iránnyal és a lehetőségekkel kapcsolatban.
A háttérben zajló fejlesztések jóvoltából olyan integrált feszültségszabályzó áramkörök készülhetnek, amelyekkel akár 5000 W-os teljesítményű GPU is készülhet az AI szegmensbe. Noha ez most még rendkívül extrém dizájnnak tűnik, a vállalat szerint nagyon is megvalósítható, legalábbis IVR (Integrated Voltage Regulator) téren, ehhez pedig a Foveros-B típusú fejlett tokozási technológiát is segítségül hívják majd, így akár 2027-re elkészülhetnek az első 5 kW-os GPU-k. Az integrált feszültségszabályzókra azért van szükség, mert a külső, a nyomtatott áramköri lapon elhelyezett példányok kezdik elérni teljesítőképességük határait, már ami az áramsűrűséget és a tranziensválaszt illeti, valamint a teljesítményigény növekedésével egyre nagyobb veszteségek is jelentkeznek, ami nem egy ideális állapot a több kW-nyi terhelés kiszolgálásakor.
Erre kínálnak megoldást az integrált feszültségszabályzók, hiszen azok a tokozáson belülre, a GPU lapkához közel kerülhetnek, ami segít a vezetékelés hosszának csökkentésében, ez pedig a veszteségeket is csökkenti. Az elmélet gyakorlatba történő átültetésén természetesen már gőzerővel dolgoznak, az Intel Foundry szakemberei vizsgálják, hogyan lehet optimálisan a tokozásba integrálni a több kW-nyi teljesítmény kezelésére képes integrált feszültségszabályzókat. A munka első konkrét gyümölcsei a tervek szerint 2027-re el is készülhetnek, akkor persze már gyártásra kész komponenseket kínálhat a vállalat, vagyis a tesztre szánt dizájnokat ennél jóval hamarabb, akár már jövőre megkaphatják az ügyfelek.
Közben egyéb iparági szereplők is a több kW-os GPU-k felé haladnak, gondoljunk csak az Nvidia Rubin GPU-jára, ami csúcskategóriás kivitel esetén állítólag 2,3 kW-os TDP kerettel rendelkezik, így a rack-szintű fogyasztás 250 kW felett helyezkedhet majd el. Az Intel mellett egyéb vállalatok is foglalkoznak az integrált feszültségszabályzók fejlesztésével, a TSMC beszállítói láncának egyik tagjai például már tape-out fázisba ért egy interposerre integrált IVR-rel, ami a CoWoS-L típusú tokozások részeként érkezhet, vagyis a koncepció konkrét, kézzel fogható megoldás formájában is létezik, tökéletesítése azonban még zajlik.
Az integrált feszültségszabályzók alkalmazása persze nem a teljes válasz a több kW-os GPU-k használatának kérdésére, ugyanis a kis területre koncentrálódó hatalmas hőtermelést, amit az IVR-ek tovább fokoznak majd, hiszen működésük során hőt is termelnek, valamilyen hatékony hűtéssel kezelni kell. Ráadásul az extrém magas fogyasztás mellett üzemelő GPU-k nem önállóan kerülnek egy-egy szerverfiókba, hanem csoportosan, vagyis a hűtéssel kapcsolatos elvárások hatványozódnak, viszonylag kis helyen kell nagy hűtőteljesítményt biztosítani és a hőleadást is hatékonyan meg kell valósítani. Talán ez lesz az a pont, ahol az immerziós, azaz merítéses rendszerek végre nagyobb mennyiségben is szerephez jutnak – ezen a téren szintén folytat fejlesztéseket a vállalat.
