AMP Group: un supporto sempre più ampio da parte del mondo industriale

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Negli ultimi anni il design della sezione di potenza ha iniziato a ricevere un’attenzione sempre maggiore da parte dei progettisti. Sebbene questi ultimi preferiscano focalizzare la loro attenzione sul miglioramento di alcune funzionalità da evidenziare nelle brochure e nelle schede tecniche, è corretto affermare che le problematiche relative alla potenza hanno iniziato a essere tenute nella debita considerazione. Nel momento in cui il progetto di sistemi diventa sempre più complesso e caratterizzato da maggiori prestazioni, l’architettura della sezione di potenza ha assunto una rilevanza critica, divenendo nel contempo più difficile da migliorare e perfezionare.
Nel corso degli anni è andato affermandosi il concetto di architettura di potenza distribuita di tipo modulare, grazie al quale i progettisti di sistemi hanno potuto evitare di doversi occupare dei dettagli di basso livello dello sviluppo della sezione di potenza. Ciò ha contribuito a ottimizzare l’utilizzo delle risorse destinate allo sviluppo e a soddisfare i sempre più severi vincoli temporali imposti al progetto.
Gli standard definiti da organizzazioni quali POLA (Point-of-Load Alliance) e DOSA (Distributed-power Open Standards Alliance) hanno fornito una base adeguata per l’integrazione di moduli come ad esempio i convertitori POL (Point-of-Load). La rapida diffusione della potenza digitale, e la conseguente adozione di PMBus™ come mezzo per controllare non solo i convertitori POL ma anche i convertitori di front-end e IBC (Intermediate Bus Converter), ha messo in luce le limitazioni di questi standard, fortemente orientati a definire specifiche relative alla parte meccanica, che non sono stati in grado di fornire un valido ausilio alla risoluzione dei problemi di progetto della sezione di potenza e di soddisfare le richieste in termini di interoperabilità.
Per risolvere queste problematiche di natura sia tecnica sia commerciale è stato costituito Architects of Modern Power® (AMP Group): si tratta di un consorzio formato da aziende leader nel settore dei sistemi di alimentazione che si è posto l’obiettivo di definire standard realmente efficaci in grado di semplificare il progetto di soluzioni che adottano il concetto di potenza digitale e garantire la massima flessibilità di approvvigionamento (grazie alla disponibilità di una seconda sorgente) agli OEM impegnati nello sviluppo di sistemi.
Il consorzio, costituito nel 2014, può già vantare numerosi successi. L’obiettivo che si è posto è stato condiviso sia dagli OEM sia dai più importanti produttori di chip. Di seguito un riassunto di alcuni tra gli standard che sono stati definiti da AMP Group.
Quattro di essi sono relativi a convertitori POL digitali non isolati:
• Le specifiche microAMP™ megaAMP™ e teraAMP™ si riferiscono a dispositivi con correnti nominali comprese tra 20-25A, 40-50A e 90-120A rispettivamente e supportano configurazioni meccaniche verticali e orizzontali
• La specifica picoAMP™ si riferisce a dispositivi con correnti nominali comprese tra 6 e 18A e definisce un package LGA (Land Grid Array) di dimensioni pari a 12,2 x 12,2 mm
AMP Group si è anche occupato della definizione di standard per convertitori dc-dc di bus avanzati:
• Lo standard ABC-ebAMP™ destinata a moduli brick di dimensioni pari a 58,42×22,66mm con potenze nominali comprese tra 264 e 300W
• Lo standard ABC-qbAMP™ destinato a moduli in formato ¼ brick di dimensioni pari a 58,42×36,83 con potenza nominali comprese tra 420 e 468W

A differenza di quelli precedenti, gli standard messi a punto da AMP Group non prendono in considerazione solamente l’intercambiabilità dal punto di vista meccanico, ma si occupano di tutti gli aspetti necessari a garantire un’effettiva interoperabilità. In particolare, lo standard PMBus dà la possibilità ai produttori di moduli di interpretare in modo differente alcuni comandi. Per questo motivo esiste la possibilità che moduli realizzati da produttori differenti generino due tensioni in uscita diverse in risposta al medesimo comando. Una situazione come questa complica il compito degli sviluppatori nel caso in cui sia necessario apportare modifiche in una fase di progetto più avanzata, oltre a rappresentare un ostacolo nel momento in cui sorge la necessità di ricorrere a una seconda sorgente. Nel corso del ciclo di vita del prodotto, inoltre, può essere difficile individuare un prodotto sostitutivo adeguato.
Grazie ad AMP Group è ora disponibile una serie di standard che permette agli utilizzatori di disporre di moduli perfettamente intercambiabili tra di loro. I tre membri fondatori del consorzio – CUI, Ericsson Power Modules e Murata – hanno cooperato con l’obbiettivo di mettere a punto specifiche comuni che comprendono tra l’altro un’interpretazione standardizzata dei comandi PMBus. Il mercato ha recepito in modo molto positivo questi standard che hanno contribuito a creare un ambiente sicuro e protetto per gli OEM all’interno del quale possono progettare, fornire e supportare i loro prodotti in modo economico e redditizio.
Oltre al rilascio della serie iniziale di standard – microAMP, megaAMP, ABC-ebAMP e ABC-qbAMP – a cui sono seguiti gli standard teraAMP, picoAMP e il recentissimo gigaAMP per i regolatori PoL, il consorzio ha instaurato fattive collaborazioni con i fornitori di semiconduttori – specificatamente quelli che producono circuiti integrati per il controllo della potenza digitale – e con numerosi OEM al fine di individuare tecnologie e standard in grado di supportare le esigenze di queste categorie nel prossimo decennio.
Al pari degli OEM, anche i produttori di semiconduttori hanno risposto in maniera estremamente positiva all’iniziativa proposta da AMP Group. L’obiettivo del consorzio è definire standard in grado di soddisfare le necessità dei progettisti impegnati nello sviluppo delle prossime generazioni di sistemi e ciò rappresenta un utile ausilio per i produttori di semiconduttori che devono pianificare con largo anticipo le linee evolutive dei loro prodotti. I membri di AMP Group comprendono perfettamente i rischi di questi ultimi nel momento in cui devono avviare la realizzazione di nuovi progetti: essi devono prevedere con notevole anticipo le esigenze del mercato ed eventuali errori possono comportare danni economici di notevole entità. Il lavoro svolto da AMP Group rappresenta sicuramente un valido ausilio: tre aziende di primo piano nel settore dei moduli di potenza si sono consorziate per discutere le loro visioni sul futuro, concordare un percorso evolutivo comune e definire standard a supporto di questa evoluzione. In questo modo è possibile pianificare con maggior sicurezza la realizzazione dei sistemi di potenza delle prossime due o tre generazioni.
Il bilancio delle attività finora svolte da AMP Group è sicuramente positivo e ha avuto un riscontro molto favorevole da parte del mondo industriale. L’obiettivo rimane quello di continuare a promuovere standard capaci dei soddisfare al meglio le esigenze, per quanto riguarda la potenza, dei sistemi avanzati delle future generazioni.

Mark Adams, Portavoce AMP Group e senior VP CUI, Inc.

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