现如今的数据中心,已经进入了高密高电的时代。这一方面使其带上了“吃电巨兽”的称号;另一方面,也让很多一线城市不堪电耗重负,纷纷出台了对数据中心的严控措施。但是,大数据时代的发展不能止步,除了传统的大规模云数据中心以外,随着5G的逐步落地,还将出现很多需要较高算力的边缘数据中心。

在这样的背景下,如何提升数据中心服务器电源转换效率并降低损耗,就成为了行业内必须深入思考的问题。2019年的ODCC上,中国IDC圈的编辑采访到了Vicor全球产品市场和业务拓展部总监Michael Schipani,请他就目前数据中心电源转换的发展趋势,以及Vicor 展示的AC及HVDC至48V和48V至负载电源模块等产品,和其市场策略做了相关分享。

当前,随着对算力要求的不断提升,服务器处理器的功耗增加明显,生产处理器的厂商都在不遗余力的压榨核心的价值,希望把一切都放进同一个裸片,从而降低延迟。在这样的情况下,就使得处理器功耗如火箭般飞升,甚至直飙到500瓦,所以传统上12V的电压已经不能满足需求。同时,也为了应对未来5G时代边缘和AI的需求,将传统服务器电压升级到48V已经成为了一种趋势。

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另外,处理器的制程已经发展到了7nm,这使得功率密度进一步上升,电路板不仅要分配更多的位置给电源,还要充分考虑其在散热方面的需求,否则就有可能影响处理器的正常工作。与此同时,电源转换器的尺寸也要同步放大,这样一来其距离处理器的位置也会相应延长,但哪怕只有1英寸,也会造成巨大的电流损失。

Michael Schipani表示,以400μΩ走线的功耗为例,当电流为200A时,电路板自身功耗就占到了10%,一台服务器如此,那么对于数据中心整体而言,这部分电力的损耗之大可想而知。目前Vicor的48V合封电源可以减少CPU周边的电源器件,从而节省PCB板宝贵的空间,减少了功耗损失。目前的横向设计已经让电源与CPU足够接近,而最新的纵向设计(VPD),电源则可以直接在PCB下方连线CPU,使得电源模块还可更加接近CPU,从而让数据中心最后一英寸的电流损失降到最低。”

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除此之外,随着技术的进步,为了有效降低PUE,现在已经有很多数据中心采用了液冷散热技术。在ODCC的Vicor展台,笔者还见到了一款专门针对液冷数据中心的主板。该主板采用浸没液冷48V转1V供电,峰值电流高达到1000A。据Vicor的相关负责人介绍,除了传统的数据中心产品,Vicor还推出了适合液冷(包括冷板/全浸没)技术的产品。在这款液冷系统中就采用了Vicor的合封电源,其CPU/GPU主板全部浸没冷却液中进行散热,功率容量还可以提升30%。最后,针对未来边缘计算,Vicor也已经规划了相应的产品路线图。

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