隨著AI技術(shù)的快速發(fā)展，CPU核心數(shù)量不斷增加，數(shù)據(jù)處理需求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)DDR4內(nèi)存的帶寬和能效已逐漸成為系統(tǒng)性能的瓶頸。DDR5作為下一代內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生，旨在滿足數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算及高端計(jì)算機(jī)對(duì)更高速度和更大容量的迫切需求。而新一代存儲(chǔ)技術(shù)的變革與發(fā)展，對(duì)電感器的產(chǎn)品尺寸、電氣性能等也提出了更高的要求。

一、DDR5對(duì)電感器的需求

DDR5 是第五代雙倍數(shù)據(jù)率內(nèi)存技術(shù)的縮寫(xiě)。它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一種高速隨機(jī)訪問(wèn)內(nèi)存類(lèi)型。相對(duì)于 DDR4內(nèi)存，DDR5的帶寬和傳輸速度比 DDR4提高了近 2.5 倍，這使得DDR5能夠處理更多的數(shù)據(jù)，提升系統(tǒng)性能。DDR5單條最大容量可達(dá)到甚至超過(guò)128GB，適合人工智能、數(shù)據(jù)中心等對(duì)大內(nèi)存有需求的場(chǎng)景。另外，DDR5在50%峰值電流負(fù)載下電源轉(zhuǎn)換效率要求高于92%，高于DDR4 的90%轉(zhuǎn)換效率?？傮w來(lái)看，DDR5數(shù)據(jù)傳輸速度更快、功耗更小、效率轉(zhuǎn)換要求更高、內(nèi)存容量更大。

與 DDR4 將主要電源管理芯片放在主板上不同，DDR5 內(nèi)存模組集成了電源管理芯片PCIM。正是這一架構(gòu)變化，使得電感器的作用和性能要求也發(fā)生了改變。其對(duì)電感的主要需求如下：

更高的工作頻率：DDR5 的 PMIC 采用開(kāi)關(guān)電源架構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)更高轉(zhuǎn)換效率和更快的瞬態(tài)響應(yīng)，其開(kāi)關(guān)頻率更高（1MHz 以上）。電感器需具備高頻特性，在高頻率應(yīng)用下保持穩(wěn)定的磁特性，即低磁芯損耗。

更高轉(zhuǎn)換效率、更低損耗：DDR5高于92%的電源轉(zhuǎn)換效率，要求電感器具有更低的直流電阻和更低的磁芯損耗。在高頻開(kāi)關(guān)下，磁芯的磁滯損耗和渦流損耗必須最小化。

更高的飽和電流：DDR5內(nèi)存顆粒的工作電壓更低，但數(shù)據(jù)處理量更大、速度更快，導(dǎo)致其瞬間峰值電流很高且波動(dòng)劇烈。優(yōu)異的飽和電流特性使電感器可以處理瞬間高峰值電流，避免電感器失效。

更小尺寸、更高功率密度：DDR5的PMIC及其周邊的無(wú)源元件都直接集成在內(nèi)存條上，PCB板空間極其有限。且每個(gè)內(nèi)存條上都有多相電源，需要用到多個(gè)電感，這推動(dòng)了電感向小型化、輕薄化、高功率密度發(fā)展。

二、小尺寸一體成型電感KSTB系列

為滿足終端客戶對(duì)DDR5電感的需求，科達(dá)嘉通過(guò)自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，推出多個(gè)系列小體積、高效率和低損耗電感產(chǎn)品。其中，KSTB系列一體成型電感憑借小尺寸、高功率密度、高可靠性等特點(diǎn)，精準(zhǔn)匹配DDR5內(nèi)存設(shè)計(jì)需求，助力DDR5的升級(jí)發(fā)展。

KSTB一體成型電感目前推出了三個(gè)系列，分別是KSTB201610、KSTB252012、KSTB322512。其中，KSTB201610系列電感尺寸僅2.0mm x 1.6mm x 1.0mm。KSTB系列電感采用扁平線繞組+金屬磁粉芯壓鑄，具有低損耗、高效率、應(yīng)用頻率寬等特點(diǎn)，電感值范圍0.10~4.70μH，飽和電流2.30~12.00 A，電阻值范圍4.0~115 mΩ。

表一：KSTB系列電感主要規(guī)格尺寸

科達(dá)嘉KSTB系列電感從結(jié)構(gòu)、材料和工藝上進(jìn)行了全面優(yōu)化，其主要特性如下：

1.一體成型結(jié)構(gòu)，超低蜂鳴噪音

一體成型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效抑制了傳統(tǒng)電感因磁芯與線圈間隙或磁致伸縮引起的振動(dòng)噪音，實(shí)現(xiàn)了超低蜂鳴噪音。這對(duì)于需要安靜運(yùn)行環(huán)境的服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備以及消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品而言，是提升用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵。

2.高效率、低損耗，高頻性能卓越

電感采用扁平線圈繞組與低損耗磁性粉末壓鑄技術(shù)，具有極低的直流電阻（DCR）和磁芯損耗。同時(shí)，電感器具有高頻特性，在寬頻率范圍內(nèi)保持高效率，特別適用于高頻開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用，顯著降低系統(tǒng)整體能耗和溫升。

3.輕薄小巧，節(jié)省空間

KSTB系列電感最小尺寸2.0 x 1.6 x 1.0 mm，輕薄型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高密度貼裝。

4.底部電極，精進(jìn)布局

底部鍍層引腳設(shè)計(jì)，節(jié)省占板空間，為復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)提供了靈活性。

5.磁屏蔽結(jié)構(gòu)，抗電磁干擾性能強(qiáng)

磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗電磁干擾（EMI）性能強(qiáng)勁。助力產(chǎn)品輕松通過(guò)嚴(yán)格的EMC測(cè)試，并提升整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

6.適應(yīng)嚴(yán)苛環(huán)境，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠

工作溫度-55℃ ~ +125℃，能應(yīng)對(duì)各種嚴(yán)苛的工作環(huán)境，確保在寬溫條件下依然保持穩(wěn)定的電氣性能。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

KSTB系列電感的輕薄尺寸、卓越電氣特性使其成為眾多領(lǐng)域的理想選擇，主要應(yīng)用如下：
? DDR5內(nèi)存條、固態(tài)硬盤(pán)
?CPU/GPU處理器
?噪聲抑制與濾波電路
?網(wǎng)絡(luò)通信及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)

四、生產(chǎn)情況

產(chǎn)品符合RoHS、REACH、無(wú)鹵等環(huán)保要求。

審核編輯 黃宇