数据中心 服务器 电压,如何将数据中心从12V转换为48V

谷歌在OpenPOWER峰会和开放计算项目(OCP)美国峰会上的公告是最近转向48V服务器和基础设施的行业证据。 从传统的12V服务器机架到48V机架的转变预计会使能量损失减少30%以上，但服务器和数据中心的额外挑战还是推动了12V的变化。

传统电源设计

更高的电流和更低的电压CPU要求触发了CPU的多相电源方案的使用。该电源方案旨在管理“能量与尺寸”功率电感器的不足。从他们的首次亮相开始，多阶段设计至少可以为CPU提供至少二十年的动力。随着时间的推移，根据MOSFET和磁性改进的行业趋势，对该电源方案进行了改进。最近，已经实现了先进的功率管理方案，其动态地仅涉及功率所需的功率相位级的数量，否则称为动态相位减小。

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但是，所有这些改进并没有消除能量储存/交付的基本缺陷与磁性元件的尺寸。因此，随着CPU功率需求的增加，为CPU供电所需的功率级阶段的数量增加。峰值电流进一步加剧了增加峰值功率所需的功率级数。

对于较新的服务器设计，不断增长的CPU功率需求只是一个问题。当服务器CPU功率需求不断增长时，电路板上允许的电源空间正在减少。更高的密度和更高的功率也会增加信号完整性问题或电源转换器如何污染CPU的相邻数据线。

为什么48V?

在服务器机架和服务器主板上分配电源会造成损失。这些损耗由电阻损耗计算，包括铜母线，导线和PCB走线。48V与12V的发射功率可在相同的功率传输下降低16倍的功率损耗。任何其他方式都难以实现16倍的节省。但是，从历史上看，48V发射时所需的增益伴随着将48V转换为CPU电压的性能限制。与传统的12V多相设计相比，一个限制是效率。也就是说，从48V(低于12V转换效率)转换时，历史上已经回收了48V分配所带来的效率增益。尺寸也很重要，历史48V电源转换设计消耗的电路