数据中心母线电压从12V向48V转变，供电挑战怎么破?

众所周知，数据中心是地球上的一个耗电大户。最新的统计数据表明，我国数据中心每年用电量占到全社会用电量的1.8%。随着高性能计算及AI技术的广泛应用，数据中心耗电量还在迅猛增长。为了提升算力效率，降低能耗，数据中心母线电压已经开始从12V向48V转变，48V成为主流指日可待，这对传统的供电方式带来了多方面挑战。

最近，2019开放数据中心峰会(ODCC)在京召开，如何降低数据中心能耗，发展绿色数据中心也是大会的一个热点探讨项目。

作为领先的电源供应商，Vicor参加了此次峰会，并在现场展示了为当今最具挑战性的数据中心电源问题提供的各种解决方案。Vicor的技术专家也向行业媒体详细介绍了这些电源方案的特色与优势。

首先，服务器机架电源需求随高级人工智能运算的加入而急剧增加，HPC/AI的出现使数据中心母线电压转向48V，另外，AI处理器的电流更大，为其供电的PDN损耗也随之增大。为此Vicor 开发了可降低配电损耗并提高效率的 48V 解决方案。

以AI处理器电路板的电源设计为例，由于AI芯片需要大电流，客户希望为其AI GPU和ASIC提供500A、1V以下的严格稳压供电，这就导致了PDN配电损耗，降低了电源效率。

Vicor公司创新地解决了这板上最后一英寸的问题——通过在封装产品上提供横向及纵向分比式电源，解决了这一极为艰巨的复杂难题。

相比传统的供电方式，Vicor的横向供电采用了电流倍增器，让PoP( Power-on-Package)实现高密度、高效率和低噪声，其典型的PDN电阻可降至50μΩ。而进一步采用垂直供电的合封电源技术中，典型PDN电阻为10μΩ，当为XPU供电的电流为1000A时，可以大大降低PDN损耗。

此外，Vicor 还展示其双向 48V 至 12V 及稳压 48V 至 12V 模块的最新产品，包括新一代普及型 NBM2317 固定比率转换器和 DCM3717 稳压转换器(采用 37x17 毫米封装，支持高达 900W 的功率)等。这些模块有助于电源系统结合 48V 和 12V，为降压或升压转换实现最高密度及效率。特别是，当数据中心在原有12V母线架构内想引入AI处理器时可以方便地添加，Vicor的模块电压提供了12V与48V总线的灵活桥接。

另外，服务器机架电源转换需求不断增加，传统的风冷技术正在向液冷发展。为了应对这些挑战， Vicor 展示了用于 AC 转换的 PowerTablet。

Vicor 的平板电源RFM 是一款三相 AC-DC 转换器模块，大小和苹果iPad相当。能够在 9.4 x 5.9 x 0.6 英寸(24 x 15 x 1.5 厘米)的平板电源配置中输出 10kW 的稳压 48VDC 电压。RFM 针对冗余工作集成滤波及内建故障保护功能，可提供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。

RFM 纤薄的平板电源设计可实现极高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)提供良好的散热管理，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。