MaxEpic：以革命性小晶片技術引領AI供電

加拿大訊

MaxEpic是一家設立於加拿大的小晶片半導體新創公司，正率先開發新一代完全整合的供電 (Power Delivery) 和電源完整性（Power Integrity）解決方案，這對於不斷成長的AI系統需求至關重要。

創辦人兼執行長Jerry Zhai翟博士創業之前在Analog Devices、三星半導體和Renesas等公司積累了超過20年的半導體技術、產品開發和業務發展經驗。

翟博士表示：「AI已從元件到系統層面對我們的產業產生了巨大的影響。我們開發的技術是一種高度整合的供電小晶片（chiplet），能夠滿足AI系統嚴苛的需求。這是驅動我們創立這家公司的根本動力。」該公司專注開發僅約兩年時間，但發展迅速。目前已成功與多家主要的AI產業參與者合作，包括超大規模資料中心（hyperscalers）、AI機器製造商、半導體公司和製造夥伴，這凸顯了其解決方案在業界的重要性。

因應AI供電和散熱危機

AI硬體（例如GPU、CPU和高頻寬記憶體HBM）的巨大進步，帶來了前所未有的供電困境。翟博士指出，這些元件所消耗的電流比前幾代增加了3到5倍。例如，現代CPU在約0.7V的極低電壓下，電流消耗可達1,000安培。HBM的電壓持續降低。例如，I/O電壓現已降至0.4V，以滿足低延遲和高速資料傳輸的要求。HBM 的層數堆疊為了滿足工作負載需求已增加到12層，這使得HBM的電流消耗和密度急劇增加。這種極端電流水準和超高密度造成了巨大的系統性挑戰，包括散熱問題和I/O埠限制。

MaxEpic創新的供電方法（商標為Ivy-Chiplet）是應對這一挑戰的根本解決方案。它採用專有的IP（智慧財產）進行高效電壓轉換。該元件可以有效地接收比0.7V高兩倍或三倍的電壓（例如1.4V或2.1V），而不是直接獲取0.7V。

在需要0.4V的HBM I/O供電中，電壓轉換比為5比1或6比1，輸入電壓變為2.0V或2.4V。電壓轉換的結果是，流入元件的電流會立即減少一半、三分之二甚至更多，具體取決於設計的電壓轉換。電流的顯著降低直接減輕了I/O埠限制和散熱的挑戰，因為它大幅減少了供電路徑上的功率損耗。MaxEpic技術的效率非常出色，憑藉其專有的電源串流電路（power streaming circuits），效率高達97%。

技術優勢與多樣化應用

小晶片的設計在整合方面提供了顯著的靈活性。它可以用作獨立元件，也可以使用業界日益流行的3D封裝技術，無縫地直接整合到AI裝置的封裝中。至關重要的是，MaxEpic的元件是使用FinFET節點製造的，起始於12/16奈米，但並不僅限於此；該技術可與7奈米、5奈米甚至更低的更先進節點完全相容。這種與尖端製程技術的相容性至關重要，因為晶片越先進，其電源管理就需要越有效率。

MaxEpic解決方案的高效率、出色的散熱特性和尺寸外形，擴展了其在高效能運算（HPC）和資料中心之外的潛力。該技術可以滿足需要高集成度和3D尺寸縮減的系統。潛在應用包括對高整合度、小尺寸和薄型化有巨大需求的下一代AI眼鏡，以及受益於該技術所提供高可靠性的電動車（EV）系統。小晶片的設計允許它以非常薄的外形和高互連性製造，取代多個分立元件，從而在外形和尺寸上實現極小的佔位面積。