前言

随着2026世界AI服务器电源大会于5月23日圆满落幕,一场汇聚行业前沿技术的行业盛宴暂告一段落。

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本次大会邀请了20余位重磅嘉宾,围绕AI服务器电源的技术前沿、产业趋势及方案落地展开了深度分享。不仅是一场干货满满的行业交流,更为从业者搭建起高效互通的技术桥梁。

在大咖云集的盛况下,诸多创新成果成为全场瞩目的焦点。其中,合肥乾芯科技有限公司的应用工程师陈世明先生,便围绕《乾芯DSP在服务器电源中的应用》主题带来了一场精彩演讲,深入剖析了乾芯完全自主研发的DSP芯片在数字电源领域的落地与实践。

乾芯DSP在服务器电源中的应用主题演讲回顾

陈世明先生代表合肥乾芯科技有限公司,在2026年5月举办的2026世界AI服务器电源大会上发表演讲。演讲的主题为《乾芯DSP在服务器电源中的应用》,明确了本次技术分享的具体应用领域。

国产替代C2000系列DSP的技术路径,陈世明先生表示,目前行业内的三种主要方式 。第一种是“逆向复制”;第二种是采用“RISC-V内核+IP外设授权”的模式 。而乾芯科技采取的是第三条路线:完全自主研发,实现自主可控的DSP内核以及自研关键外设 。

当下,乾芯实现了100%自主定义的指令集、100%自主开发的工具链、100%自主设计的架构与内核,以及100%自主设计的关键外设。此外,还提供了100%自主开发的IDE。

乾芯的技术积累可追溯至2010年,当时开始了自研高性能DSP指令集与开发工具链的工作 。公司于2021年正式成立 。2024年实现了QXDSPF280049等三款型号芯片的量产出货,在2025年实现包括QXDSPF28377D在内的三款型号芯片量产出货。

再次,对乾芯QXS320F280049与德州仪器TMS320F280049的各项参数进行了直接对比 。

TI的芯片主频最高为100MHz,内核执行效率1T,支持CAN和EPWM分组同步,存储配置为FLASH-256KB和RAM-100K 。乾芯芯片则将主频提升至最高160MHz,内核执行效率为1.2T,支持CANFD和EPWM任意同步,存储扩展为FLASH-1MB和RAM-1MB 。

针对市面上流行的RISC-V架构,在同等100Mhz测试条件下,乾芯DSP内核执行效率高达1T 。而同类RISC-V内核执行效率仅为2T。

这意味着,RISC-V若想达到同等运算力,主频必须拉高,会增加流片成本,更会带来高功耗发热问题。

通过展示了 TI 原厂芯片 TZCTL 寄存器的配置表。陈工指出,在实际应用中,德州仪器原厂的设计存在矛盾:如果同时激活CBC和OST事件,底层的优先权逻辑会导致前面的配置失效。这种硬件级的设计问题,让许多电源工程师在做保护逻辑时受到考验。

为了让大家更直观地理解,陈工列出了需求案例 A:当系统要求 CBC (EVT2) 发生时强制 PWMA 为高电平、PWMB 为低电平;同时要求 OST (EVT1) 发生时 PWMA 和 PWMB 都强制为低电平 。

在TI的体系下,这两个事件的触发会产生硬冲突,由于寄存器优先级写死,根本无法同时灵活应用这两种保护机制。

再来看更为复杂的变频需求案例 B:假设 EVT2 事件发生时要求强制动作,但 EVT1 事件发生时不要求强制动作,而是需要使能 EVT1SYNCE 产生同步信号,从而提前结束 PWM 周期以实现变频 。

在以往的芯片架构中,面对这种高级的高频变换需求,现有的控制逻辑同样无法完美胜任,只能妥协放弃部分功能。

发现了痛点,就用技术解决。乾芯在自主研发时,为应对上述案例,直接在底层寄存器中增加了专属的配置位。

通过TZCTL2.bit.CBC_OSHT_SEL = 1使能支持CBC&OST 模式,并提供独立的配置选项让用户分别设定 PWMA 和 PWMB 在不同事件下的动作逻辑。陈工表示这种代码级、寄存器级的从容优化,只有完全掌握内核源码的公司才能做到。

陈工剖析道,TI 现有的芯片将 PWM 严格分组,一条同步链上通常只能挂载四个模块,超出的模块无法与前面的模块实现精准的相位同步。这种僵化的连连看式分组逻辑,是老旧架构遗留下来的问题。

当工程师面临多相交错或复杂的全桥拓扑时,引脚分配就成了噩梦。

这页的引脚图与代码演示了客户在实际布板时的尴尬:为了实现最优的 PCB 走线,本应该随意分配的 PWM 引脚,却因为芯片内部无法实现跨组同步,导致客户不得不绕线、飞线,甚至放弃最优的PCB布局,进而影响了电源的效率和EMI表现 。

通过全新的底层网表设计,乾芯DSP允许所有的 EPWM 模块实现真正意义上的“任意同步” 。不论客户的AI服务器电源拓扑多么复杂,PCB布板需要用到哪几个脚,工程师都可以随心进行相位同步,解放了硬件设计的自由度。

有了强悍的芯片,更需要好用的参考设计。乾芯现有的基于 QXS320F280049 打造的电源评估板矩阵。

其中包括PFC+LLC 24-48VDC 800W、PFC+LLC 48-72VDC 2000W、TTPFC 390VDC 500W,以及LLC+同步整流 24VDC 750W 四款重量级开发板,全面覆盖了主流的服务器电源功率段与拓扑结构。

除了现有的基础盘,乾芯也在积极拥抱前沿拓扑技术。未来乾芯将覆盖 CLLC、DAB、LC-BST以及PSFB等更为复杂和高效的架构。

乾芯PFC+LLC 48-72VDC 2000W评估板支持183-253VAC的宽电压与 47-63Hz 频率输入,在半载以上THD控制在5%以内,PF值大于0.992 。

输出范围达到48-72VDC,电流 0-25A。内部采用双核架构,CPU0负责PFC控制,CPU1 负责LLC控制。

另一款PFC+LLC 24-48VDC 800W评估板输出端调整为低压大电流的24-48VDC,充分满足了中低功率段服务器和通讯电源的快速评估需求。

乾芯将提供电源评估板的放源文件 。无论是 Altium Designer 格式的 PCB 和原理图源文件、硬件规格书、BOM表,还是变压器参数、测试波形等,有助于缩短客户的研发周期。

以上便是乾芯本次演讲的全部内容。

总结

合肥乾芯科技系统地展示了其在服务器电源DSP领域的研发路径。公司选择了完全自主研发内核与关键外设的技术路线,并在主频、内核执行效率以及EPWM同步机制等具体参数与配置上,给出了与现有方案不同的优化设计。

同时,通过提供覆盖多种拓扑的电源评估板及全套开放源文件,为电源开发工程师提供了完备的测试与评估基础。此外,通过提供覆盖拓扑的电源评估板及全套开放源文件,为电源开发工程师提供了完备的测试与评估基础。