隨著AI算法與大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心再次迎來新變革。根據(jù)IDC的研究，現(xiàn)代化將是未來三年全球數(shù)據(jù)中心市場發(fā)展的關(guān)鍵詞之一。而到2020年，下一代應(yīng)用和新IT架構(gòu)的需求將迫使55%的企業(yè)升級現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心設(shè)施或部署新的數(shù)據(jù)中心設(shè)施。

日前，致力于促進(jìn)開放式超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心規(guī)范發(fā)展，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)的2019 ODCC開放數(shù)據(jù)中心峰會在北京國際會議中心如期舉行。作為世界知名的電源供應(yīng)商，Vicor公司向與會者展示了其雙向48V至12V及穩(wěn)壓48V至12V模塊的最新產(chǎn)品，包括新一代普及型NBM2317固定比率轉(zhuǎn)換器和DCM3717穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換器等展品，這些電源模塊將為當(dāng)今最具挑戰(zhàn)性的數(shù)據(jù)中心電源問題提供優(yōu)異的解決方案。

2019 ODCC開放數(shù)據(jù)中心峰會Vicor公司展臺

2019 ODCC開放數(shù)據(jù)中心峰會Vicor媒體交流會

橫向+垂直供電 完美解決板上最后一英寸問題

我們正面臨著為人工智能處理器供電的挑戰(zhàn)。隨著AI芯片需要的電流增大，為其供電的PDN損耗也隨之變大，從而導(dǎo)致電源效率下降。當(dāng)功率需求得不到滿足，計(jì)算性能就會顯著降低。如何提高數(shù)據(jù)中心服務(wù)器電源轉(zhuǎn)換效率并降低能源損耗，是擺在所有電源供應(yīng)商面前的難題。

“此前Vicor的橫向供電設(shè)計(jì)已經(jīng)讓電源與CPU足夠接近，而最新研發(fā)的垂直供電（VPD）設(shè)計(jì)，電源直接在PCB下方連線CPU，使電源模塊更加接近CPU，”Vicor全球產(chǎn)品市場和業(yè)務(wù)拓展部總監(jiān)Michael Schipani表示，“HPC/AI是母線電壓轉(zhuǎn)向48V的推動力。Vicor高級合封電源技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)從處理器底部進(jìn)行垂直供電。垂直供電不僅可將供電傳輸損耗降低90%，同時(shí)還最大限度提高了I/O功能和設(shè)計(jì)靈活性，幫助將數(shù)據(jù)中心最后一英寸的電流損失降到最低?！?

相比于常規(guī)穩(wěn)壓器（VR）的布置和電流性能會阻礙XPU的性能，Vicor橫向供電（LPD）是毗鄰XPU放置電流倍增器（MCM），讓PoP實(shí)現(xiàn)高密度、高效率和低噪聲，從而降低最后一英寸VR至處理器的損耗。其電流密度可達(dá)2A/mm2，典型的PDN電阻為50μΩ，1000A時(shí)的PDN損耗為50W。而同時(shí)采用垂直供電的合封電源技術(shù)中，典型PDN電阻可降為10μΩ，1000A時(shí)的PDN損耗僅為10W。PDN電阻與損耗大大降低，是因?yàn)榇怪惫╇娫O(shè)計(jì)中采用契合引腳間距的電流倍增器（GCM），將旁路電容器置于GCM內(nèi)，低GCM輸出電感，低噪聲ZCS/ZVS電流倍增保證了電源完整性，并且相對較低的GCM熱密度更易于電源散熱。

更大功率更高效 Vicor提供12V與48V總線的靈活橋接

在數(shù)據(jù)中心從12V轉(zhuǎn)向48V架構(gòu)的過渡期間，為了滿足服務(wù)器機(jī)架中12V與48V并存的需求，Vicor推出了雙向48V至12V及穩(wěn)壓48V至12V模塊的最新產(chǎn)品。此次Vicor帶來的DCM3717非隔離穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換器可滿足48V至12V的需求。其突出優(yōu)勢不僅在于可構(gòu)建12V中間母線電壓軌，而且采用37x17x7.4mm SM-Chip小封裝，在超過97.5%的效率下功率可達(dá)到750W，還因?yàn)樗墓β拭芏瓤梢赃_(dá)到同類競品48V至12V DC轉(zhuǎn)換器的5倍。

Michael Schipani同時(shí)指出，“DCM3717采用多芯片并聯(lián)以滿足更高的輸出功率需求，更大功率的900W版本即將推出。屆時(shí)，DCM3717 900W可達(dá)到真正的12Vout。在功率相同時(shí)，Vout降低11%，電流增加12%，I2R配電損耗增加26%?！?

新一代普及型NBM2317轉(zhuǎn)換器是Vicor目前的網(wǎng)紅產(chǎn)品，它是以98%的效率提供固定比率12V-48V電源。NBM2317提供48V至12V雙向轉(zhuǎn)換， 800W持續(xù)額定功率，采用23x17x7.4mm SM-Chip更小封裝，同時(shí)將功率密度提高25%。此外，更大功率的1000W版本也即將推出。Michael Schipani進(jìn)一步解釋說，當(dāng)數(shù)據(jù)中心在原有12V母線架構(gòu)內(nèi)更新或新建AI處理器時(shí)可以添加以上兩種器件，Vicor的模塊電壓可以提供12V與48V總線的靈活橋接。

可浸沒散熱的三相AC電源

服務(wù)器機(jī)架電源正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致用于數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的AC-DC電源轉(zhuǎn)換需求不斷增加。在這樣的背景下，Vicor開發(fā)了面向人工智能的Eco-System解決方案。在ODCC上，Vicor還展示了一款可提供10kW穩(wěn)壓48VDC的三相AC-DC轉(zhuǎn)換器模塊（RFM）Power Tablet。在滿負(fù)載下，可達(dá)到0.99PF和96%的效率。并且通過配置，RFM可支持全球范圍200至480VAC的三相AC電源。

采用浸沒液冷的Vicor合封電源

RFM的一大亮點(diǎn)是支持浸沒式散熱系統(tǒng)?？杉稍诟呒壣嵯到y(tǒng)中，包括液冷(冷卻板安裝)和液浸散熱系統(tǒng)。Michael Schipani表示，可浸沒式是一種趨勢，它可以充分滿足要求嚴(yán)苛的高性能計(jì)算以及人工智能推斷與學(xué)習(xí)應(yīng)用的需求。去年雙11購物狂歡節(jié)阿里就已經(jīng)在大幅應(yīng)用了。

總結(jié)：48V供電架構(gòu)將成為未來主流的機(jī)架標(biāo)準(zhǔn)已成為廣泛共識。作為高密度48V電源組件的引領(lǐng)者，Vicor將不斷以更高功率密度電源模塊刷新業(yè)界對電源的認(rèn)知，引領(lǐng)綠色數(shù)據(jù)中心不斷發(fā)展。