作者 | 伍杏玲

出品 | CSDN云計算（ID：CSDNcloud）

7 月 27 日，由 OCP 社區(qū)主辦、浪潮承辦的第三屆 OCP China Day 2021 在北京舉行。會上，筆者有幸和全球領(lǐng)先的電源廠商 Vicor 公司的高管進行交流，了解這個 40 年來專注在電源系統(tǒng)模塊化解決方案的公司，其最新發(fā)展與技術(shù)方案。

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技術(shù)創(chuàng)新是 Vicor 的基因

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Vicor 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 PatrizioVinciarelli 博士原為新澤西州普林斯頓高級研究所的研究員、普林斯頓大學講師，擁有豐富教學經(jīng)驗和實踐經(jīng)驗的物理學家。

Vinciarelli 創(chuàng)辦 Vicor 是源于某次機緣巧合：有一天他在播放古典音樂時，機器突然不工作，他檢查一看發(fā)現(xiàn)是電源系統(tǒng)發(fā)生了故障，自此他投向了電力電子新領(lǐng)域，并于 1981 年成功創(chuàng)立 Vicor 公司。

與以前定制化組件電源不同，Vinciarelli 獨創(chuàng)模塊化電源解決方案，可實現(xiàn)比基礎(chǔ)定制設(shè)計更高的靈活性及可擴展性。2019 年，Vinciarelli 獲得 IEEE William E.Newell 電力電子獎，以表彰其為高效率、高功率密度的電源轉(zhuǎn)換技術(shù)所作的貢獻。

在創(chuàng)始人 Vinciarelli 對技術(shù)創(chuàng)新的不斷追求，Vicor 這 40 年發(fā)展中持續(xù)保持創(chuàng)新基因，在配電架構(gòu)、轉(zhuǎn)換拓撲、封裝技術(shù)等上不斷進步，提供高效、高密度電源模塊產(chǎn)品組合，以滿足各種高性能應用的需求，并獲得 170 多個研發(fā)專利。

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數(shù)據(jù)中心 48 V 直流供電系統(tǒng)

隨著算力不斷提升，對電源的需求呈現(xiàn)迅速上升的趨勢，對應的是對電壓要求呈現(xiàn)下降趨勢。據(jù) Vicor 高級現(xiàn)場應用工程師楊周表示，我們觀察到行業(yè)對低電壓大電流的需求，未來對電源設(shè)計的挑戰(zhàn)將持續(xù)存在，且越來越有挑戰(zhàn)性。

據(jù) Synergy Research Group 數(shù)據(jù)顯示，截至 2020 年底全球超大規(guī)模提供商運營的大型數(shù)據(jù)中心總數(shù)增加到 597 個，自 2015 年底以來翻了一倍多。可以看出，全球科技巨頭在布局數(shù)據(jù)中心的雄心，而龐大的數(shù)據(jù)中心離不開電源建設(shè)。

其中谷歌早在 2010 年，開始使用 Vicor 48V 電源模塊創(chuàng)新應用在其數(shù)據(jù)中心，計劃比之前的 12V 體系節(jié)約大約 30% 的電力。在使用了4、5 年后，谷歌正式將數(shù)據(jù)中心 48V 直接供電架構(gòu)公布，大眾對 Vicor 新型 48 V 供電系統(tǒng)表示驚艷。

Vicor 為什么將電源模塊從 12V 升級到 48V？

與傳統(tǒng) 12V 架構(gòu)相比，48V 母線架構(gòu)可幫助系統(tǒng)工程師來實現(xiàn)更高轉(zhuǎn)換效率、更高功率密度和更低配電損耗的系統(tǒng)設(shè)計。從宏觀上講，48V 數(shù)據(jù)中心服務器基礎(chǔ)架構(gòu)可將能源損耗銳減 30% 以上，因此很容易理解為什么云數(shù)據(jù)中心提供商正在加速從 12V 向 48V 轉(zhuǎn)換。

與此同時，使用 12V 基礎(chǔ)架構(gòu)的云服務提供商可以選擇部署非隔離式升壓轉(zhuǎn)換器，其可將 12V 轉(zhuǎn)換為 48V，帶來超過98% 的峰值效率。這將帶來更大的靈活性，以應對他們過渡到 48V 配電，還可充分發(fā)揮新一代 AI 卡的優(yōu)勢。

另外，Vicor 還提供雙向 48V/12V 轉(zhuǎn)換器 NBM2317，為云數(shù)據(jù)中心提供商增加靈活性：隨著基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展，既可支持其中一項標準，也可兩項都支持。

據(jù)楊周表示，NBM2317 無需加外圍線路可雙向轉(zhuǎn)化，市場接受度較好，不僅可應用于數(shù)據(jù)中心，在自動駕駛等工業(yè)級應用上也有一些應用。Vicor中國銷售總監(jiān)、數(shù)據(jù)中心及超級計算負責人陳新軍補充道，NBM2317 在密度、形式、散熱等方面都十分創(chuàng)新，且性價比高，可讓 AI 更加容易落地，節(jié)省客戶的供電解決方案成本。

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不斷創(chuàng)新，解決“最后一英寸”電源設(shè)計難題

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隨著 AI 技術(shù)發(fā)展，芯片等設(shè)計越來越小，對 PCB 空間限制越來越嚴苛，留給電源這“最后一英寸”，Vicor 該如何與時俱進？

Vicor 創(chuàng)新提出分比式電源架構(gòu)(FPA)，來取代傳統(tǒng)多相位穩(wěn)壓器，將功率轉(zhuǎn)換分解為單獨的穩(wěn)壓和變壓功能，這些功能可以單獨優(yōu)化，最大限度地提高性能。還可根據(jù)處理器電流，提供橫向及縱向分比式電源。

例如 Cerebras 公司最近發(fā)布的晶圓級引擎(WSE)，由 84 個處理單元組成，跨越整個晶圓片，其額定功率高達 15kW，比原有處理器高出一個數(shù)量級，它需要先進的電源架構(gòu)可在極大的電流下將電源均勻地應用于每個單元。

最后，Cerebras 找到 Vicor，共同研發(fā)出垂直供電 (VPD) 架構(gòu)，放棄了基板上非常耗空間的傳統(tǒng)布線模式，采用了 VPD 方法將供電網(wǎng)絡 (PDN) 電阻銳降 50% 以上，來實現(xiàn)更高的整體密度和電源系統(tǒng)效率。從而幫助企業(yè)解決“最后一英寸”電源設(shè)計難題。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据中心 48 V 直流供电，Vicor 如何解决“最后一英寸”电源设计难题？的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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