隨著AI算法與大數據時代的發展，數據中心再次迎來新變革。根據IDC的研究，現代化將是未來三年全球數據中心市場發展的關鍵詞之一。而到2020年，下一代應用和新IT架構的需求將迫使55%的企業升級現有數據中心設施或部署新的數據中心設施。
日前，致力于促進開放式超大規模數據中心規范發展，構建數據中心生態系統的2019 ODCC開放數據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商，Vicor公司向與會者展示了其雙向48V至12V及穩壓48V至12V模塊的最新產品，包括新一代普及型NBM2317固定比率轉換器和DCM3717穩壓轉換器等展品，這些電源模塊將為當今最具挑戰性的數據中心電源問題提供優異的解決方案。
2019 ODCC開放數據中心峰會Vicor公司展臺
2019 ODCC開放數據中心峰會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。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，從而導致電源效率下降。當功率需求得不到滿足，計算性能就會顯著降低。如何提高數據中心服務器電源轉換效率并降低能源損耗，是擺在所有電源供應商面前的難題。
“此前Vicor的橫向供電設計已經讓電源與CPU足夠接近，而最新研發的垂直供電（VPD）設計，電源直接在PCB下方連線CPU，使電源模塊更加接近CPU，”Vicor全球產品市場和業務拓展部總監Michael Schipani表示，“HPC/AI是母線電壓轉向48V的推動力。Vicor高級合封電源技術可以實現從處理器底部進行垂直供電。垂直供電不僅可將供電傳輸損耗降低90%，同時還最大限度提高了I/O功能和設計靈活性，幫助將數據中心最后一英寸的電流損失降到最低。”
相比于常規穩壓器（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實現高密度、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2A/mm2，典型的PDN電阻為50μΩ，1000A時的PDN損耗為50W。而同時采用垂直供電的合封電源技術中，典型PDN電阻可降為10μΩ，1000A時的PDN損耗僅為10W。PDN電阻與損耗大大降低，是因為垂直供電設計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，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
在數據中心從12V轉向48V架構的過渡期間，為了滿足服務器機架中12V與48V并存的需求，Vicor推出了雙向48V至12V及穩壓48V至12V模塊的最新產品。此次Vicor帶來的DCM3717非隔離穩壓轉換器可滿足48V至12V的需求。其突出優勢不僅在于可構建12V中間母線電壓軌，而且采用37x17x7.4mm SM-Chip小封裝，在超過97.5%的效率下功率可達到750W，還因為它的功率密度可以達到同類競品48V至12V DC轉換器的5倍。
Michael Schipani同時指出，“DCM3717采用多芯片并聯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，DCM3717 900W可達到真正的12Vout。在功率相同時，Vout降低11%，電流增加12%，I2R配電損耗增加26%。”
新一代普及型NBM2317轉換器是Vicor目前的網紅產品，它是以98%的效率提供固定比率12V-48V電源。NBM2317提供48V至12V雙向轉換， 800W持續額定功率，采用23x17x7.4mm SM-Chip更小封裝，同時將功率密度提高25%。此外，更大功率的1000W版本也即將推出。Michael Schipani進一步解釋說，當數據中心在原有12V母線架構內更新或新建AI處理器時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
服務器機架電源正面臨著前所未有的挑戰，導致用于數據中心服務器的AC-DC電源轉換需求不斷增加。在這樣的背景下，Vicor開發了面向人工智能的Eco-System解決方案。在ODCC上，Vicor還展示了一款可提供10kW穩壓48VDC的三相AC-DC轉換器模塊（RFM）Power Tablet。在滿負載下，可達到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的一大亮點是支持浸沒式散熱系統。可集成在高級散熱系統中，包括液冷(冷卻板安裝)和液浸散熱系統。Michael Schipani表示，可浸沒式是一種趨勢，它可以充分滿足要求嚴苛的高性能計算以及人工智能推斷與學習應用的需求。去年雙11購物狂歡節阿里就已經在大幅應用了。
總結：48V供電架構將成為未來主流的機架標準已成為廣泛共識。作為高密度48V電源組件的引領者，Vicor將不斷以更高功率密度電源模塊刷新業界對電源的認知，引領綠色數據中心不斷發展。
