ADIがEmpower買収 データセンター市場に照準：電源供給の安定化技術を取得

Analog Devices（ADI）が、統合化定電圧回路（IVR：Integrated Voltage Regulator）を専業とするスタートアップEmpower Semiconductorを買収した。どのような狙いがあったのか。

[Majeed Ahmad，EE Times]

　AIの勢いは、パワー半導体の目前まで到達している。これは、Bloombergが報じているように、Analog Devices（以下、ADI）が、統合化定電圧回路（IVR：Integrated Voltage Regulator）を専業とするスタートアップEmpower Semiconductor（以下、Empower）を買収したことからも明らかだ。同社のIVRは、基板上のプロセッサの横に配置されるのではなく、プロセッサのパッケージ内部に統合されるものだ。

　報道によると、ADIは現在、最終的な協議を進めているところで、非公開企業であるパワーマネジメントIC（PMIC）のスタートアップEmpowerを15億米ドルで買収するとみられる。両社は当初、今回の報道に関するコメントを拒否していた。EmpowerのIVRは、AIプロセッサに必要な速度や精度、シグナルインテグリティを備え、オンデマンドでスケーラブルな電源供給を実現するという。

　これは、単一のICに複数の電源を配置することでDC-DCコンバーターの導入が容易になるという、デジタル構成可能なハードウェアプラットフォームだ。設計者は、ディスクリート部品を使用せずにこの半導体チップをそのままプリント基板上に配置することができる。また、ダイが非常に小さくてプロセッサ基板の底面に配置可能なため、AIアクセラレーターパッケージに統合することも可能だ。

Empowerは、IVRをAIプロセッサと同一パッケージに集積すべく、Marvell Technologyと密に連携してきた［クリックで拡大］ 出所：Marvell Technology

　Empowerは2014年に、アナログ設計のベテラン3人によって創設された企業だ。同社は、自社の新型パワーチップIVRが、データセンター分野の課題に容易に対応できると考えた。このIVRは、ディスクリート部品を排除または統合することにより、電力密度とエネルギー効率の均衡という長年にわたる問題を緩和するという。

　一般的なPMICソリューションでは、複数のディスクリート部品を搭載すると、速度が低下する他、高コスト化や大型化につながる。これが現在問題となっているのは、データセンターが既に消費電力量の限界に達しつつあるためだ。Empowerは「当社のパワーデバイスは、電力損失の大幅な低減と過渡応答の向上を実現しながら、ディスクリートベースの大型PMICを置き換えることが可能だ」と主張する。

　EmpowerのIVRは、全てのディスクリート部品を排除し、システム内のどこにでも配置可能な極小のフォームファクターで、コンフィギュラブル／プログラム可能な半導体チップを実現する。IVRはこれを、磁性部品や積層セラミックコンデンサー（MLCC）を排除することによって達成している。その結果、パッケージ全体を、一般的な電力供給システムで使われているインダクターの3分の1〜5分の1に小型化することが可能だ。

データセンターの「ボトルネック」狙う企業が相次ぎ参入

　Empowerは、このようなAIプロセッサに向けた電源制御ソリューションを実現しているが、現代のAI計算インフラに向けた垂直型設計やPower-on-Package設計を追求しているメーカーは、同社だけではない。Infineon Technologies（以下、Infineon）やMonolithic Power Systems（MPS）、Vicorなどのパワー半導体サプライヤーも、ハイパースケール環境におけるデザインウィンを獲得して参入しつつある。

　Infineonは最近、対話型アプリケーションに必要な2ミリ秒未満のトークンレイテンシを提供すべく、同社のデュアルフェーズ電源モジュール「OptiMOS TDM2254xDシリーズ」に、d-Matrixの推論アクセラレーター「Corsair」を搭載した。またMPSとVicorも、AIアクセラレーター向けにコスト効率の高い電源管理ソリューションを提供する上で、大きな進展を遂げている。

IVRはプロセッサの電圧をリアルタイムで調整できるので、大きな省エネ効果を見込めるという［クリックで拡大］ 出所：Empower

　ADIは、Linear TechnologyやMaxim Integratedの買収を通じて従来の電源レールやモジュール関連の資産を蓄積してきたものの、GPUやその他のAIアクセラレーター向けの電源ソリューションにおいては不十分であった。そこで、電力供給アーキテクチャを一から構築する代わりに、データセンターのエネルギー消費量と総所有コスト（TCO）の削減実績を持つソリューションを買収することを決めたのだ。

　ADIによるEmpowerの買収というニュースは、パワー半導体が、高度なパッケージング技術や広帯域メモリ（HBM）技術と同様に、今やAIアクセラレーターの性能に不可欠な要素になっていることを再認識させるものとなった。

【翻訳：田中留美、編集：EE Times Japan】