Empower IVR更快更强，可节省接近50%的系统能源消耗，助力高性能计算

1. 什么是IVR集成稳压器

IVR集成稳压器是一种新型高性能电源管理芯片，把所有电源功能单元集成到非常小的芯片里，和传统电源管理集成电路PMIC相比，性能、效率、尺寸和成本方面都有明显优势。在大功率、高性能计算、数据密集型应用里，IVR集成稳压器凭借其优异性能正在逐渐成为比传统PMIC电源方案更好的一种选择。

Empower IVR和传统PMIC方案相比是一次巨大的技术飞跃，它成功把控制、输入输出滤波电路、保护电路、软件配置单元、反馈补偿单元以及其他开关稳压器所需的所有单元集成进一个小巧封装里，外围不再需要任何其他分立器件，省去了常规PMIC电源方案外围大容量电容、电阻和电感等被动元件。

2. Empower IVR集成稳压器能带来哪些好处

随着系统对电源效率和功率密度要求越来越高，IVR变得越来越重要。IVR可以帮助工程师们应对和处理改进系统性能和功能的挑战，特别是在数据密集型计算应用领域，比如数据中心、AI人工智能这些需要大量服务器、交换机、适配卡、存储设备、无线连接和光模块的应用。在这些应用领域提高系统效率已经上升到系统设计首要议题之一，除了可以降低运营成本和减少系统尺寸，还可以帮助应对电能需求增长和减少碳排放。

和传统电源方案相比，Empower IVR可以节省接近50%的系统能源消耗，帮助大家来应对越来越严格的系统效率要求,实现高性能和达成减碳目标。

Empower IVR在大大提升系统电源性能（比如负载跳变响应和DVS）的同时，可以帮助工程师简化电源设计，更加灵活的设计供电稳压电路。得益于IVR高集成化设计，整个电源BOM元器件数量非常少，IVR还可以提高电源可靠性。IVR电源方案PCB占板面积也更小，更少的芯片外围连接和线路面积也降低了EMI敏感性。

3. 1 Empower IVR如何提升系统效率：瞬态响应

IVR稳压器的瞬态响应性能对数据密集型应用日常运行非常重要，随着系统性能的提升和处理器速度的持续上升，许多现有PMIC电源方案响应速度不够，对快速负载跳变反应太慢，在负载瞬态变化后需要比较长时间才能恢复输出稳定状态。由于功率和电压平方成正比，越大的电压偏移和越长的偏移电压恢复时间，会导致越多的电能损耗。

Empower IVR具有高度集成化和专利控制技术，可以帮助工程师们解决高性能处理器对电源瞬态响应要求日益增加的难题。Empower EP70XX系列IVR产品可以不需要任何外部电容，在非常快速的负载瞬态变化时保持非常好的输出电压精度，并且和传统PMIC稳压方案相比响应时间缩短为之前百分之一，大大降低功耗，提升系统效率。

3.2 Empower IVR如何提升系统效率：动态电压调整（DVS）

Empower IVR可以增强动态电压调整(DVS)节能效果，提高系统效率，DVS动态电压调整是一种系统电源管理技术，根据处理器实时工作状况优化调整供电电压，使电源每时每刻供给电压都接近处理器对应工况的最低工作电压，实现降低功耗提高效率目的。

Empower EP70XX系列IVR动态电压调整速度比常规电源方案快1000倍，可以在纳秒级时间内根据处理器工作状态快速无损耗的调整供电电压，并且电压调整几乎没有电压偏移，最大程度降低了电压偏移造成的损耗。

对比测试结果显示EmpowerExpressV^TM DVS大大改善了CPU、GPU等处理器系统效率。这些高性能处理器功耗和频率、工作电压密切相关，都致力于实时调整电源状态、尽可能降低每一个时钟工作功耗。ExpressV^TM DVS超快速即时电压调整不仅省去了电源状态切换过程中电能损耗，还可以简化系统软件设计，让系统不再需要预测未来运行指令来计算出合适的电源状态。

3.3 Empower IVR如何提升系统效率：可集成化

极小的die晶粒尺寸和IVR可集成化能力让Empower IVR可以非常靠近数字负载摆放。整个IVR die方案占用尺寸非常小，可以直接贴装在SOC封装基板上。此外IVR die厚度可以薄至100um，让把die放置在处理器封装基板底面也成为一种可能，不会因为BGA焊球高度造成干涉。

用die形式将IVR集成到SOC封装里面、让IVR尽可能靠近负载，不仅消除了长距离走线产生的I²R损耗，还可以省去大量的去耦电容。IVR这个独特的优点可以提高系统效率，并省去大量的外围器件，降低总系统成本。

如果将减小电路板尺寸和性能提升也换算为成本收益，Empower IVR大大了降低总系统成本。Empower IVR可以利用ExpressV^TM DVS将系统效率最大化，并提供难以置信的负载响应性能、实现前所未有的系统性能。

4、Empower IVR在数据中心应用前景

Empower IVR凭借着独特的性能优势，让大家看到了其在数据中心设备应用上提升系统效率的可能性。在高端服务器和存储设备中采用基于Empower IVR的处理器和内存电源管理方案，理论上可能减少高达30%的电能消耗，如果全球数据中心都能够降低这么多能耗，每年将会节约240TWh电能，减少1亿3千万吨CO2排放。

5. Empower全集成IVREP71XX系列产品介绍

Empowers EP70XX系列降压集成稳压器是目前世界上最快和最小的开关稳压器，采用了非常先进CMOS工艺平台和专利可数字配置谐振技术。EP70XX系列产品可以直接接1.8V输入，也可以接前一级电源转换输出1.8V,作为后级电源转换器来适配不同输入电压应用场景。

EP70XX系列IVR可以提供单路、双路和三路不同稳压输出通道产品来满足不同应用需求，在一个小巧、尺寸5mm*5mmFcCSP封装里面集成了完整开关电源稳压器所有的分立器件。和使用分立半导体控制器、功率开关管和阻容感被动器件的传统电源方案相比，尺寸缩小到原来十分之一。

EP70XX系列产品峰值效率可以达到92%，并且在整个负载范围内效率曲线平坦，效率随负载变化小。负载电流从0A跳变到10A时，可以在500nS之内调整稳定输出，并将电压偏移范围控制在15mV之内。

EP70XX系列产品在整个输出电压范围和输负载电流范围内，可以提供更高的输出电压精度、更好的瞬态响应性能以及传统方案百分之一的稳定时间。这些性能传统电源方案之所无法企及，是因为传统电源方案开关频率通常比较低，在300kHz到3MHz之间，从而减少开关损耗得到比较高的转换效率。但这样会导致需要外加多颗大容量输入和输出滤波电容来得到系统可以接受的瞬态响应性能。EP70xx系列IVR不需要这些大容量滤波电容，和目前业内性能最好的DC-DC类产品相比，负载电流瞬态变化时EP70xx电压跌落降低到原来三分之一甚至更低，电压恢复时间缩短到原来百分之一以内。

EP70XX系列产品支持Empower ExpressV^TM DVS动态电压调整功能，可配置动态电压调整速度最高到12mV/nS,比现有技术调整电压速度快1000倍以上，可以实时响应处理器纳秒级的电源状态变化。

6. 总结

过去十年来，伴随着云计算、人工智能、自动驾驶等行业的迅猛发展，处理器性能也迎来了巨大飞跃。随着新一代处理器计算更快、性能更强，处理器电流不断增加，大负载电流跳变也更加频繁，因此对配套的供电系统提出了带宽更高、响应更快和系统效率更高的新要求。Empower IVR集成稳压器是目前行业内带宽最宽，响应最快、尺寸最小的电源产品，将使您的高性能处理器芯片算的更快、更高效，也将使整个高性能计算系统性能更好，更节能。