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Vicor模组支援Google在OpenPOWER高峰会上强调的架构
 

【CTIMES/SmartAuto 編輯部 报导】   2016年05月04日 星期三

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(美国麻萨诸塞州讯)Vicor公司日前宣布进一步扩展其 48V 直接到负载点(PoL)电源模组系列。最新模组针对在高达数百安培负载电流需求且低于1.25 伏运作电压的系统负载(CPU、GPU、ASIC 与DDR 记忆体)进行了优化,与替代解决方案相比,可实现具有更高密度及更​​高转换效率的电源系统。这些新模组在很坚固且纤薄13 毫米x 23 毫米ChiP 封装中利用Vicor的正弦振幅转换器(SAC)技术, 将功率密度、效率、热效能及电气效能进行结合,适合于各种48 伏电源系统应用。

新模组为新一代 IBM POWER CPU 处理器及 GPU 实现高效率的 48V 直接到负载点解决方案。
新模组为新一代 IBM POWER CPU 处理器及 GPU 实现高效率的 48V 直接到负载点解决方案。

高效、高密度、低成本以及高可靠度电源分配是资料中心及其它应用的关键要素。较高的配电母线电压可降低配电母线的损耗,这是不言而喻的道理。然而,整体系统功率损耗包含配电母线损耗以及为CPU及其它负载供电之功率转换器中的损耗。

传统功率转换方法会随母线电压升高而降低效率和功率密度,因此传统分布式电源系统设计必须在母线电压、母线损耗与功率转换器损耗及尺寸之间作出取舍。所以,尽管分布式电源的「甜密点」是在48V(配电损耗更低、储存电容器更小、缆线及母线条更小,不需要特殊的安全预防措施),但传统分布式电源系统一直都依赖电压更低的母线(即12V),其损耗因而更高。

藉由从优于12V旧有解决方案之48V母线提供各种效率,在一些应用领域,Vicor的48V直接负载点产品系列无需在母线电压与系统效率及密度之间作出取舍,从而可帮助系统设计人员实施「绿色」分布式系统解决方案,实现高转换效率、高功率密度和低配电损耗。

Vicor 的 48V 直接到负载点产品系列,包含非隔离式降升压的前置稳压器模组 (PRM) 与电压转换模组 (VTM)。若组成「分比式电源架构」,则PRM(例如:Vicor Cool-Power P3751-02 降升压前置稳压器模组)不仅可从48V 分布式母线接收其输入,而且还可将受控「分比式」电压提交给VTM 输入。 VTM 的输出电压等于分比式电压乘以固定转换比 K,而 VTM 的输出电流则等于 1/K 乘以 VTM 的输入电流。负载点的电流倍增可提供更高的效率、密度与带宽,所有这一切都可区别分比式电源的属性。

Vicor 在今年3月份举行的 2016 开放计算项目峰会 (Open Compute Project Summit) 上推出最新一代48V直接负载点产品系列,与 Google 为绿色环保资料中心采用 48V 伺服器及配电基础架构的公告遥相呼应。 Vicor 的 PRM/VTM 解决方案设计在高级 CPU/GPU 主板中,包括整合新一代 POWER CPU 产品的各种高级应用。

2016 OpenPOWER 高峰会期间推出了两款最新VTM 电流倍增器模组:一款是K=1/48 单元,其二次侧电压是一次侧电压的1/48,可以在高达1948 安培/立方英吋的密度下提供高达135 安培的电流;另一款是K=1/40 单元,其二次侧电压是一次侧电压的1/40,可以在高达1354 安培/立方英吋的密度下提供高达130安培的电流。各装置可以并行运作,满足 250A 乃至更高电流的 GPU 处理器需求。 VTM 具备超过 94% 的典型转换效率以及真正的双向电源传输功能。

每款 VTM 都具备输出阻抗极低的特征,使用者可以将大容量电容器从负载点移走。再者,只有大电流 VTM 才需要靠近 CPU;PRM 的位置可以远一点。

此外,鉴于常规降压稳压器解决方案需要多重相位,才能处理在「涡轮增压」或「升压」模式下运作的CPU 所需的全部暂态电流,所以具备只受热限制之峰值电流能力的单个VTM 只需几毫秒便可一次性提供其额定值高达两倍的连续电流,从而适用于暂态CPU/GPU 运作模式,不会牺牲系统功率密度及成本。在需要遥测及 PMBus[a] 数位控制的应用(例如:一些 CPU、GPU、ASIC 与 DDR4 记忆体应用)中,Vicor 的 PI3020 数位控制与遥测装置可与 VTM/PRM 对配合使用。

Vicor 开创了 48V 直接负载点功率转换的先河。这些 Vicor 最新一代 48V 直接负载点产品的新成员进一步壮大了 VTM 与 PRM 模组的产品阵营,这些模组的每一代产品都显示了实质效能的提升。事实上,Vicor 在过去十年中,平均每两年就将转换器功率损耗降低了 25%,功率密度随之提高。

与传统「多相位」降压稳压器相比,分比式电源可提供优异的效率、密度、暂态响应及杂讯效能。近期第三方研究显示,VTM 的杂讯频谱比旧有的多相位降压稳压器低一个数量级。

除了PRM 与VTM 分比式电源系列外,Vicor 的48V 输入负载点产品系列还包含诸如其PI35 系列Cool-Power ZVS 降压稳压器等稳压转换器之生态系统,适用于从48V 母线直接为各种负载及辅助电源轨供电。

在从分布式电源系统到集中式电源系统的任何电源系统应用中,Vicor 综合而全面的模组化DC-DC 及AC-DC 电源组件系列及其「想当然」电源组件设计方法与线上PowerBench 工具都可帮助电源系统工程师快速组态并实施各种完整的系统,提供经现场证实的可靠性与可预测性,以及领先业界的效能、密度、效率与经济性。

關鍵字: 电源模块  48V  Dressing udstyr  PoL  穩壓轉換器  Vicor  Google 
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