长工微电子12相双路输出控制器IS6203A解决方案

千亿算力时代动力引擎

国产12相V-Core方案

2025年春节，DeepSeek发布全新AI模型R1，以千亿级参数规模突破中国大模型技术边界，标志着算力驱动型人工智能进入产业化深水区。在以GPU、CPU及Switch芯片为核心的算力基础设施，多相低压大电流电源（多相控制器+Smart Power Stage）作为“算力引擎”的动力中枢，正面临大模型迭代带来的严苛挑战——算力芯片峰值功耗突破千瓦级、瞬态负载波动达千安级。

为满足客户对多相电源在高功率密度、高效率与高可靠性方面的需求，长工微推出12相双路输出控制器IS6203A，为AI算力芯片提供高效且稳定的供电解决方案。

图为多相电源方案在AI服务器中的应用

核心特性

01多相架构与动态管理

IS6203A支持双路输出配置，Loop1最高支持12相，Loop2最高支持6相降压转换，为高电流负载提供稳定供电。其动态相位管理（APS）可依负载自动调整工作相数：轻载时减少相数以提高效率，重载时增加相数来分流降热，优化能效并改善热性能。

02高精度电压调节

GPU、CPU等芯片对电压稳定性有极高的要求，微小的电压波动可能导致系统不稳定或性能下降。IS6203A通过精密算法和反馈机制，确保输出电压稳定可靠，输出电压调节精度达±0.5%。

03可编程与PMBus接口

IS6203A支持通过PMBus接口对电源状态进行配置监控。用户可以通过软件灵活地设置输出电压、电流限制、工作相数、开关频率等参数，从而简化设计过程。此外，用户可以实时读取工作状态、温度等数据，便于调试和故障排查。

04全面保护功能

为保障系统安全可靠，IS6203A集成了多种保护功能，包括过压保护、欠压保护、过流保护和过热保护等。在过压时，自动防止输出电压超出安全范围损坏负载芯片；欠压保护确保输出电压不低于设定值；过流保护限制输出电流过载；过热保护会在芯片温度过高时自动关闭输出，避免热损坏。

05兼容多种通信协议及通用封装

IS6203A集成PMBus、AVSBus、SVID、PVID多种通信协议，能满足多数GPU和CPU等主流芯片的要求。该芯片采用QFN-48封装，6mm x 6mm尺寸，兼容Infineon和MPS等主流厂商的产品，确保更广泛的适用性。

应用框图

图为IS6203A引脚封装图&典型应用框图

重要设计指标

01高可靠性

IS6203A在VCC电源上电后，能自动检测PWM信号是否悬空。若检测到PWM悬空，系统会认为该相Power stage未焊接好，从而忽略该相，其余相正常工作。在实际工作过程中，IS6203A支持Fault-handling behavior功能。当某一相Power stage发生Fault时，控制器可检测并丢掉该相，而其余相继续正常工作。

下面是实际工作中某一相Power stage触发了OTP，第一相触发OTP时，首先把Tsen拉高至3.3V，同时Power stage不再响应控制器的PWM信号，随后把Imon电压降到REF=0.8V，也就是Imon=0A， 控制器收到Tsen和Imon信号后立刻把PWM信号转到三态。下图为IS6203A触发OTP保护时的波形：

02高效率

IS6203A支持自动升降相（APS）功能，根据负载电流的大小保持工作在最优的相数上，这从而显著提高轻载时的效率，同时在重载时全通过相工作充分改善热性能设计。以下为负载电流增大时相数变化的波形图：

在Vin=12V，Vout=0.7V的情况下，使用8相工作，Fsw为600kHz，开启和关闭自动升降相（APS）功能的效率对比曲线如下：

在Vin=12V，Vout=0.7V的情况下，使用10相工作，Fsw为600kHz，开启和关闭自动升降相（APS）功能的效率对比曲线如下：

03快速动态响应

IS6203A的瞬时动态调节可适应后端负载快速跳变的应用场景，当后端负载快速变化，电压改变范围较小，Vpeak-peak值为214.4mV，完全满足客户使用要求，具体测试条件如下：

Vin=12V, Vout1=1.8V, LL=0.5mohm

Istart=60A, Iend=430A, Slew rate=960A/us

Load frequency=2kHz, Duty cycle=50%

Cout=7868uF (MLCC: 49*100uF+16*47uF+79*22uF+8*1uF，POSCAP: 1*470uF)

图为动态测试波形图

04高精度电流Imon汇报

下图是IS6203A测试出来的Imon汇报曲线，Imon精度能够达到±3%，提供精准的电流监测能力。

图为动态测试波形图

兼容性测试

IS6203A可搭配我司的70A/90A/100A Power stage使用，同时支持上市场上主流的Power stage方案的应用。在多个各主平台上，已通过验证的方案如下：

【关于长工微】

东莞市长工微电子有限公司成立于2016年5月，坐落于东莞松山湖，拥有专业技术团队，坚持自主正向研发，致力于高性能低压大电流电源芯片设计。针对XPU供电领域的国产空白，推出全套6A-1000A电源解决方案，打破了国外芯片垄断的现状。产品包括开关电源、多相控制器、智能功率级、电源模块等，可广泛应用于服务器、计算机、通讯、消费电子等市场。