DesignCon 2026
当地时间2月24日至26日,全球高速系统设计领域最具影响力的盛会——DesignCon 2026在美国圣何塞会议中心盛大举行。作为芯片、板卡和系统设计工程师的“年度聚会”,这里不仅是前沿技术的风向标,更是推动AI数据中心基础设施重构的策源地。
PART.01
站在硅谷的中心,定义“芯”未来
自1995年创办以来,DesignCon始终是高速通信和半导体领域工程师们的权威会议。今年的会议更是群星云集,议题从量子互联网到Agentic AI,从224G/448G高速互连到系统级电源完整性,直指AI时代算力爆发的底层矛盾。
在今年的会议上,一个明显的趋势是:行业的关注点已不再局限于单颗芯片的性能,而是转向了多芯片协同、整机柜供电以及系统级的热管理。作为全球领先的电源解决方案供应商,MPS(Monolithic Power Systems)深度参与其中,以技术破局者的姿态向业界展示了面向下一代AI服务器的供电答案。
PART.02
现场直击:MPS演讲技术热潮
在本次DesignCon 2026的技术论文专场,MPS携手其生态伙伴,发表了题为《How Zero Bias Discrete TLVR Maximizes Revenue on Product Boards》的精彩演讲。
MPS的专家们深入剖析了零偏压TLVR(Zero-Bias Trans-Inductor Voltage Regulator)这一创新技术,证明了该技术如何在高功率密度与高效率之间实现平衡。
PART.03
技术深潜:
ZB-TLVR如何打通AI供电的“任督二脉”?
AI的进步依赖于算力,而算力的瓶颈往往在于供电。新一代AI CPU/GPU在追求极致计算速度的同时,其功耗也水涨船高,对电压调节模块(VR)提出了近乎苛刻的要求:更快的瞬态响应、更高的电流承载能力以及更高的转换效率。
TLVR(Trans-Inductor Voltage Regulator)通过在传统电感外串联一个补偿电感(Lc),实现相位间电流的同步耦合与加速响应,从而在提高瞬态响应速度的同时,降低纹波并减少对大容量输出电容的需求。但是TLVR有一个关键痛点——电感中存在直流偏磁。这迫使设计人员不得不选择体积更大、饱和电流更高,感值更小的电感,导致效率与密度难以兼得。

图2:传统TLVR电路拓扑
MPS此次展示的“Zero-Bias TLVR”技术,巧妙地解决了这一行业难题:
01消除直流偏置,解锁“零偏压”
ZB-TLVR技术对传统TLVR拓扑进行了创新性改造,通过改变补偿电感的位置,让传导电感(Trans-Inductor, TL)副边绕组形成反向电流,抵消磁芯中的直流磁通分量,实现等效励磁电感的零直流偏置。这一设计解决了传统TLVR电感易饱和的问题,允许使用更高电感值的TL,既能有效降低电流纹波,又能在保持瞬态响应的前提下降低开关频率,大幅减少开关损耗,从拓扑底层提升供电转换效率。
02不再担心饱和,效率飙升
由于消除了直流偏磁,电感感值无需为高饱和电流(Isat)而妥协,这使得工程师可以采用感值更高的电感。更高的感值意味着在同样的电流纹波要求下,可以降低开关频率,从而大幅降低开关损耗。根据实测数据,ZB-TLVR相比传统TLVR,峰值效率提升了0.73%,在246A的热设计电流(Thermal Design Current, TDC)点,效率依然高出0.31% 。对于千亿参数的AI训练集群而言,这微小的效率提升意味着巨大的电力成本节约,为AI算力中心实现节能增效。
03电感选型:分立式vs.集成式
MPS的演讲给出了清晰的电感选型指南。MPS对分立TL与集成TL的磁芯损耗、铜损进行全维度对比分析:
分立TL拥有独立磁通路径,磁芯损耗更低,且物理分离的绕组大幅降低高频下的邻近效应,交流电阻(ACR)损耗远低于集成组TL,完美适配AI供电的高频工作场景;
集成式电感拥有更高的功率密度,容易实现电路的集成化;更低的副边阻抗,可以更容易实现相电流均衡;
分立TL的散热更均匀,更容易解决AI服务器高功率下的散热难题;
分立TL拥有成熟的设计方案与制作工艺,并已经随TLVR的普及得到了市场广泛的验证,当前阶段,分立TL成本更低,更适合AI算力基础设施的规模化部署。
04布局优化:巧解不对称布局难题
AI算力的快速负载瞬态响应,对供电系统的PCB布局提出了极高要求。MPS针对ZB-TLVR拓扑的特性,制定了系统化的PCB布局优化准则,从根源上降低寄生损耗,保障供电稳定性:
功率级环路最小化:缩短Buck半桥输出节点到主电感的走线,降低噪声信号带来的影响,并减少线路阻抗带来的功率损耗。采用对称布局,尽可能保证各相输出到负载的走线阻抗一致,避免电流不平衡问题;
副边绕组走线优化:针对ZB-TLVR副边绕组载流的特性,通过一系列缩短副边走线优化设计,大幅降低了走线损耗,大大提高了峰值效率,TDC点的效率提升大于0.5%。
同时,ZB-TLVR拓扑天然存在阻抗不对称,采用MPS多相控制器的相电流平衡控制方案,更好地解决了ZB-TLVR拓扑固有的阻抗不对称导致的电流不均问题,搭配MPS高效稳定的DrMOS,在8相供电/420A输出电流下仍能保持相电流均衡,稳态性能和瞬态响应完全满足服务器的规范要求。
PART.04
赋能AI:从实验室到千行百业
当前,AI数据中心的基础设施正在经历一场“系统级重构”。单机柜功耗突破100kW大关,传统的供电架构在巨大的直流压降(IR Drop)和热管理挑战面前捉襟见肘。ZB-TLVR技术恰逢其时,它通过更高的效率直接降低了供电环节的热损耗,缓解了散热压力。搭配MPS成熟可靠的VR方案,可以简化供电网络(PDN)的设计难度,让工程师能将更多精力投入到算力核心的创新中。



