讓我們來看看頂級電源供應商的一些真正創(chuàng)新的解決方案，這些解決方案可以解決這些問題并回答這些問題。

Vicor 解決方案

出于多種原因，我仍然認為 Vicor 解決方案是 48V 的第一最佳設計架構。首先，他們在 48V 解決方案以及跨數(shù)據(jù)中心椽子的 380V 傳輸方面與 Google 密切合作已經(jīng)有一段時間了。其次，他們?yōu)?FPGA 和 DSP 提供 48V 電源已有十多年的歷史，在此期間積累了豐富的主板專業(yè)知識。第三，他們采用創(chuàng)新的 CHiP 封裝熱設計，擁有我見過的業(yè)內最好的熱架構之一(請參閱我兩年前在 EDN 上的文章，該文章討論了這種設計的好處以及在 380V 數(shù)據(jù)中心傳輸中的使用設計名為Vicor Corporation CHiP 總線轉換器模塊。Vicor 早在 2014 年就開始采用這種結構化架構。

營銷和業(yè)務發(fā)展副總裁 Robert Gendron 向我們概述了 Vicor 的數(shù)據(jù)中心解決方案。2013 年底，Vicor 曾評論說，數(shù)據(jù)中心設計人員和供應商的主要成本問題是運行所有電子設備所需的功率;服務器、交換機、存儲。為什么電源效率對數(shù)據(jù)中心運營如此重要?因為數(shù)據(jù)中心必須為此支付兩次費用!：

1. 作為公用事業(yè)供應商的投入和/或使用綠色技術從環(huán)境中收獲它的持續(xù)成本。

2. 作為他們設備的輸出，必須從設備中去除他們操作的熱浪費(他們的電子設備效率低下 )。有時這可以回收，但并非沒有額外設備的額外成本。

Vicor 參與了今年 DesignCon 上有關 48V 服務器的重要小組討論。請參閱 Rick Merritt 在EETimes上有關此主題的文章Google，Intel Prep 48V Servers。

一些小組成員討論了將監(jiān)管機構放置在靠近處理器的位置所面臨的挑戰(zhàn)，Vicor 營銷和業(yè)務開發(fā)副總裁 Robert Gendron 強調了 Vicor 已經(jīng)取得的成就，例如“使用適合放置在處理器插槽附近的 3D 封裝”。

Vicor 工程師正在努力使穩(wěn)壓器更靠近處理器，因為他評論說，“未來的版本將使用更密集的封裝，可以放置在插座下”。

受人尊敬的小組成員包括 Google 電源組經(jīng)理 Neil O'Sullivan 和英特爾企業(yè)電源解決方案總監(jiān) David Figueroa。

當然還有許多挑戰(zhàn)需要解決，但 Vicor 已經(jīng)展示了一些非常有創(chuàng)意和可行的解決方案。

該公司還在設計的其余部分推廣 48V，而不僅僅是處理器。GPU、ASIC 或 DDR 也可以使用 50A 至 400A 分比式電源設計，這些電源設計使用可擴展的 PRM/VTM 組件以及 PI3020 數(shù)字控制器，如圖 8 所示。這樣的數(shù)字電源解決方案對于連續(xù)自適應電源設計可處理這些需要電源快速響應的重負載，以及通過可切換到不同架構模式以在輕負載下保持高效率的自適應電源快速改變輕負載條件。

零電壓開關 (ZVS)/零電流開關 (ZCS) 降壓穩(wěn)壓器也是 Vicor 產(chǎn)品組合的一部分，可為服務器中的低電流軌提供軌支持。

Vicor 的 100A+ VTM IC 具有 200A turbo 模式，這正是服務器處理器在多相設計中替換多個傳統(tǒng) DRMOS 和電感器級所需要的(參見圖 11)。它具有獨特的 ZVS/ZCS 諧振正弦幅度轉換器拓撲、高度集成的 3D 封裝，工作頻率為 1.5 MHz。無需超大功率設計，因為該 IC 具有自己的加速模式，可在長達 10 毫秒的周期內提供 2 倍電流傳輸。。

Vicor 的 48V 直接連接到 CPU 可將 CPU 附近寶貴的空間占用減少 50% 以上，而不會降低性能，因為 PRM 和數(shù)字控制器可以放置在非關鍵板邊緣區(qū)域。這也有助于簡化 CPU I/O 布線，并且 VTM 的低噪聲減輕了對 CPU 或數(shù)據(jù)線附近有任何噪聲的擔憂。

效率呢?嗯，48V 直接到 CPU 的性能與 12V 到 1V 的傳統(tǒng)多相架構相匹配。在傳統(tǒng)多相架構中添加 48V 至 12V 級轉換器只會降低電源的整體性能。

因此，總的來說，48V 允許更少的布線、擁擠、成本、重量、I 2 R 損耗和能量存儲體積。這相當于功率損耗減少 16 倍，電容器體積減少 4 倍。

最后，讓我們使用 xy 近場掃描測試快速查看傳統(tǒng)多相設計與 Vicor 的 48V 直接到 CPU 設計中的輻射噪聲，這表明 VTM 性能與多相相比存在很大差異。