Vicor：追逐创新步伐，直面技术挑战

焦旭

近年来，在IT技术与趋势的急剧变化下，数据中心也随之面临诸多挑战。高密度数据中心已经成为企业必须面对的课题。当数据中心单一机柜机架功率密度每年不断增长已成趋势时，企业势必得找到更有效的方法来面对电力、冷却与空间的挑战。

随着人们对服务的要求愈益严苛，数据中心必须想方设法满足消费者7×24小时可用性的期望。服务器数量不断增长，更多的运算能力与资源也被收纳在越来越小的机柜中，从微型服务器、刀锋服务器到超大规模服务器以及用来实现更弹性框架的组合式基础架构，都是因应此需求发展而诞生的解决方案。更高密度的服务器意味着单台服务器需要更高的功耗，随着全球对能源消耗的日趋关注，企业也开始认真看待能源效率议题以及环保责任。

Vicor公司副总裁Robert Gendron在2018年北京开放式数据中心委员会（ODCC） 峰会上发表了题为《电源技术在云数据中心发展和演进》的演讲。

Robert Gendron指出，CPU功耗是数据中心整体功耗的主要组成部分，同时CPU的功率也在持续地提升。数据中心基础架构将电源分配到服务器机架，然后通过处理器稳压器 （VR）为处理器提供功率。随着半导体技术和电源管理方案的不断发展，VR性能得到了持续提升。这些VR性能的提升为一代又一代CPU及其不断增长的功率需求提供了支持。

然而，在人工智能、云计算和大数据等数据密集型应用的推动下，处理器电源的需求不断提升，数据中心的功耗和热生成量也在不断增加。常规电源方案不仅无法轻松跟上时代发展的步伐，而且还受到这些新功率需求的制约。能为AI处理器供电并能充分发挥其潜力，并且为处理器VR和数据中心电源基础架构及服务器机架带来新需求，这些都对功率传输、转换、效率、密度和热性能的改进提出了考验。

Robert Gendron强调，面对挑战Vicor更加注重效率，“新的电源架构、配电和散热方法现在都已经在数据中心应用，能发挥AI最大潜能并最大限度提高数据中心电源效率”。

在ODCC展会上，Vicor 展示了其三相48V和48V直接至负载的AI电源解决方案，以及液冷和浸冷等高级散热技术。同时推出了一款PowerTablet AC-DC转换器模块（RFM），将助力实现高密度服务器机架。

小尺寸赢大空间

全新RFM采用9.4 x 5.9 x 0.6英寸（24 x 15 x 1.5厘米）的平板电源配置，外观看起来比iPad Pro还要小巧。

值得一提的是，比iPad Pro还小的平板电源设计可实现前所未有的功率密度及热管理灵活性。例如，4个并联的RFM（包括输入断开电路、整流和48V蓄能等）可在1U的机架空间内提供40kW的功率。

Vicor产品市场总监Ian Mazsa坦言：“这款全新的RFM其最大的市场优势就在于尺寸，小巧的设计让我们可以根据客户的需求灵活设计解决方案。”

冷却技术是关键

全新RFM纤薄的平板电源设计可实现前所未有的功率密度及热管理灵活性。RFM平板电源封装可为高功率服务器机架的高级散热（包括液冷散热）提供完善的散热管理，充分满足要求严苛的高性能计算以及人工智能推断与学习应用的需求。

前端采用最新的RFM，后端采用48V合封电源 （PoP）及48V直接至负载点解决方案，Vicor从此能够提供从三相AC到负载点1V及更低电压的AI处理器的各种高密度、高效率的端到端整套电源系统解决方案。

除此之外，Vicor还拥有可消除传统风冷系统散热限制的液浸式冷却系统。采用Vicor合封电源解决方案的高性能CPU/GPU浸泡在3M公司的全氟三丁胺中进行散热，功率容量可提高30%。Vicor的高密度平面封装特别适合这种高级散热方法。

引领48V行业趋势

这款全新的RFM可提供10kW的稳压48VDC。RFM针对冗余工作整合滤波与内建故障保护功能，可提供一组功率因数校正的稳压、隔离式DC输出。RFM可通过配置，支持全球范围200至480VAC的三相AC电源。

48V（包括54VDC）配电是采用小规格布线的大功率机架的新兴标准，与传统12VDC配电相比，可显著降低配电损耗。通过与Vicor 48V合封电源 （PoP）及48V直接至负载点解决方案相结合，RFM能够实现从三相AC到负载点上1V以下AI处理器的各种高密度、高效率的端到端电源系统解决方案。

Vicor在行业中一直引领着48V的趋势。在ODCC展会上，Vicor展示了合封电源如何为高级CPU/GPU提供超过1000A的峰值电流，以及如何采用NBM在48V和12V系统中双向转换，从而实现48V和12V系統的无缝对接，可以让48V兼容12V主板，与此同时也能快速将12V主板支持最新的48V GPU显卡。

此外，Vicor拥有48V至12V、5V、3.3V稳压电源的高效ZVS降压产品，丰富了48V输入系统的电源生态。

据了解，电源系统组件式设计方法Vicor的电源系统组件式设计方法不仅可帮助电源系统设计人员获得模块化电源组件设计的所有优势（包括组件与系统功能性及可靠性可预测、更快的设计周期，以及便捷的系统配置、可重构性与扩展性），同时还可实现可匹敌最佳备选解决方案的系统工作效率、功率密度及经济性。

Robert Gendron表示：“Vicor目前最大的挑战来自于IT行业发展的速度，这要求我们自身的研发进程必须不断加快。面对压力与挑战，Vicor仍将坚持做到每两年提升20%的产品性能。”