前言
本期拆解带来的是百度昆仑芯AI加速卡K200,这款加速卡采用昆仑芯一代AI芯片,为全长全高双槽位设计,支持PCIe Gen4*8规格,并向下兼容3.0/2.0/1.0。K200核心采用XPU-K架构,采用14nm制程,搭配使用16GB HBM内存,带宽达到512GB/S。
加速卡支持INT8/INT16/INT32和FP16/FP32精度,支持推理和训练应用。加速卡采用黑色铝合金外壳,内置被动散热片,通过系统风道散热。下面服务器电源网就带来百度昆仑芯AI加速卡的拆解,一起看看内部的设计和用料。
百度昆仑芯AI加速卡K200外观
百度昆仑芯加速卡采用黑色铝合金外壳,右侧印有百度logo。
加速卡顶部印有Kunlun K200型号,并设有固定螺丝。
底部也设有固定螺丝。
加速卡背面设有铝合金背板,通过螺丝固定,粘贴型号和序列号标签。背板对应电容位置镂空降低厚度。
加速卡侧板开孔,内部为贯通设计,通过气流散热。
另一侧设有散热鳍片和供电接口。
测得加速卡长度约为267mm。
加速卡宽度约为98.5mm。
加速卡厚度约为38.2mm。
加速卡拿在手上的大小直观感受。
测得加速卡重量约为1218g。
百度昆仑芯AI加速卡K200拆解
看完了百度昆仑AI加速卡的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。
首先拧下加速卡背面的固定螺丝,拆下正面外壳。
壳体采用铝合金材质。
PCBA模块覆盖大面积散热片。
拧下背板的固定螺丝,拆下背板,散热器通过螺丝固定。
拧下固定螺丝,拆下散热器和中框。加速卡核心涂抹导热硅脂散热,对应智能功率级粘贴导热垫散热。
加速卡PCBA模块正面一览,中间左侧位置设有加速卡核心,两侧设有供电电感和智能功率级和滤波电容。加速卡核心上方设有供电控制器。右侧设有硬件管理控制器,电压电流监控器,同步降压转换器,滤波电容和保险丝。
PCBA模块背面设有滤波电容和拨码开关。
加速卡核心设有金属外壳保护,印有Baidu logo,丝印KUNLUN1-T NPNVWW2B 2108。内部集成16GB HBM内存。
核心背面设有MLCC电容滤波。
芯片外置25.000MHz时钟晶振。
第二颗25.000MHz时钟晶振特写。
共设有3颗25.000MHz时钟晶振。
32.768kHz时钟晶振特写。
存储器来自旺宏,型号MX29GL128FLT2I-70G,为并行NOR FLASH,容量为16MB,支持2.7-3.6V工作电压,采用56-Pin TSOP封装。
多相降压控制器来自亚德诺半导体,型号MAX16602,是一颗VR13.HC+AI内核双路输出稳压器芯片组,支持8+1相同步降压转换应用,集成输入功率监控器,具备PMBus接口,支持数字可编程配置,输入电压、电流和功率监控,采用56 QFN-EP封装。
智能功率级芯片来自亚德诺半导体,型号MAX20778,内部集成开关管,采用FCQFN封装。
用于供电的降压电感特写。
降压电感规格为0.15μH。
智能功率级芯片采用亚德诺半导体MAX20778。
用于供电的降压电感特写。
三颗滤波电容来自尼吉康,规格为270μF16V。
下方滤波电容规格相同。
右侧设有三颗规格相同的滤波电容。
PCBA模块背面设有13颗贴片滤波电容,为松下SP-CAP系列,规格为470μF2.5V。
正面设有一颗规格相同的滤波电容。
另一侧设有8颗规格相同的滤波电容。
两颗同步降压芯片来自德州仪器,型号分别为TPS53319和TPS51138,为具备Eco-mode控制的同步降压转换器,芯片支持1.5-22V输入电压范围,支持0.6-5.5V输出电压范围。具备5V LDO输出,具备D-CAP超快瞬变控制。采用QFN22封装。TPS53319支持14A输出电流,TPS53318支持8A输出电流。
TPS53319搭配使用0.68μH降压电感。
两颗滤波电容规格为470μF2V。
TPS53318搭配使用4.7μH降压电感。
滤波电容规格为220μF6.3V。
硬件管理控制器来自莱迪思,为莱迪思平台管理器2系列,型号LPTM21L-1ABG100I,是一颗基于可编程逻辑的快速响应硬件管理控制器,集成模拟传感,控制元件与可编程的逻辑资源,支持电源管理,热管理和控制功能,采用100-ball caBGA封装。
一颗丝印05Y 041W S102I的芯片特写。
电源转换模块特写,来自德州仪器,采用uSIP8封装。
输入端保险丝规格为40A。
两颗滤波电容来自尼吉康,规格为270μF16V。
0.5mΩ电流取样电阻用于输入电流检测。
功率检测芯片来自德州仪器,型号INA233,是一颗36V母线电压的16位电压电流和功率监控芯片,具备I2C接口、SMBus接口和PMBus接口,支持高侧或低侧检测,具有16个可编程地址,采用VSSOP10封装。
贴片滤波电感特写。
1mΩ电流取样电阻用于输入电流检测。
贴片取样电阻特写。
温度传感器来自德州仪器,丝印OBS,型号TMP112A,是具有SMBus和两线制串行接口的高精度,低功耗数字温度传感器,采用SOT563封装。
另一颗同型号温度传感器特写。
PCBA模块背面焊接拨码开关。
另一颗拨码开关特写。
全部拆解一览,来张全家福。
服务器电源网拆解总结
最后附上百度昆仑芯AI加速卡的核心器件清单,方便大家查阅。
百度昆仑芯AI加速卡K200内置昆仑芯一代AI芯片,为全长全高双槽位设计,支持PCIe Gen4*8规格。加速卡采用黑色铝合金外壳,内部设有贯通式被动散热片,通过系统风道散热。加速卡核心采用XPU-K架构,为14nm制程工艺,搭配使用16GB HBM内存。
服务器电源网通过拆解了解到,百度昆仑芯AI加速卡内置KUNLUN1-T核心,核心设有热管散热器散热。多相降压控制器和智能功率级芯片均来自亚德诺半导体,使用MAX16602搭配MAX20778,为8+1相配置。智能功率级芯片粘贴导热垫,通过中框散热。
此外还设有德州仪器TPS53319和TPS53318同步降压转换器,设有INA233功率检测芯片,并使用TMP112A温度传感器。加速卡使用尼吉康固态电容用于供电滤波,松下SP-CAP电容用于核心供电滤波。加速卡内部用料扎实,做工可靠。


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