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48V电源架构趋势确立 Vicor积极拓展应用商机

  • 李佳玲台北

由于现今CPU/GPU的更高功率、更高暂态需求,以及机柜功率朝15KW、20KW甚至40KW以上发展的趋势,再加上Google的积极推动,已推升了数据中心服务器对更高功率密度48V的移转趋势。

Vicore功率元件部门副总裁Robert Gendron表示,「48V架构现已应用在超级电脑与超大规模数据中心。随着CPU/GPU的需求日渐升高,现已朝服务器移转,能以更佳的功耗与效能优势取代既有的12V多相电流架构。」

48V生态系统渐趋成熟  市场前景可期

Vicor开发48V电源方案已有10年的历史,在此领域拥有领先地位。过去市场上唯有Vicor一家芯片供应商可提供相关的解决方案,但从2016年起,包括意法半导体与Maxim两家业者也都有解决方案上市。

尽管多了竞争对手,面对仍处于初期采用阶段的48V市场,Vicor反而乐见此一进展。对产业来说,更多业者的投入意味着市场趋势已逐渐成熟,而且对任何新兴应用来说,唯有生态系统的建立才能加速客户对新技术的接受度。

Gendron解释说,Vicor的48V直接到PoL(负载点)方案主要包含一颗Cool-Power ZVS升降压稳压器,用来调节48V输入;一颗VTM转换器将调节过的48V输入电压转换为处理器所需的1V左右直流电压;另一颗为数码控制器,用来连结CPU与稳压器,以提供数码控制、自动量测(telemetry)以及与CPU通讯的功能。

尽管各家业者采取不同的拓朴架构来因应48V架构的需求,但Gendron表示,拥有相较于竞争对手的解决方案,Vicor在此领域深耕许多,不管在转换效率、功率密度、成本、以及上市时程等各方面都有更优异的表现。

Vicor近来的一个成功案例,便是纬颖科技(Wiwynn)日前发布基于新一代Intel Xeon处理器的48V服务器平台M1。相较于传统的12V多相位方案相比,透过采用Vicor的Factorized Power架构,确实展现了高转换效率、高功率密度及低配电损耗等特性。

此外,Vicor还提出了Power on Package的概念,透过将VTM整合到CPU封装中,能够进一步降低功耗,不仅能减少输出电容,节省PCB空间,而且还能免除PCB上的高电流布线,降低PCB成本。Gendron表示,将与处理器业者合作实现此一构想,以为48V架构提供更大的效益。

另一方面,Gendron也看好近来人工智能的快速进展,会加速GPU/FPGA等更高功率处理器进入服务器,更是推升高密度、高效率电源设计的市场发展。除了数据中心,48V电源在照明、通讯基站以及电动汽车的应用也日渐升温,Vicor将全力扩展48V解决方案的各种商机。

Vicor亚太区销售副总裁黄若炜也表示,服务器设计正快速朝亚太地区移转,已使Vicor亚太区的业务在2012至2016年间成长了两倍,目前已占公司整体营收的25%。

除了数据中心板端朝48V移转,Vicor也看好系统端高功率三相电流AC-DC解决方案的商机。例如在通讯领域,随着5G的进展,未来对于高功率、尺寸紧凑的小型基站有更高的需求,利用Vicor解决方案可实现更佳的效率与设计简易性。

目前在韩国、大陆都已经有成功的设计案例。此外,有监于大陆电动车市场的快速发展,Vicor也将推出新产品并透过与车厂合作,积极掌握商机。

针对台湾市场,Vicor台湾区总经理翁鸿裕指出,Vicor自2014年在台重新扩展业务以来,在积极扩展业务的努力下,客户已逐渐了解Vicor能以小型化解决方案,实现高功率密度设计的价值。

目前Vicor在台湾除了聚焦数据中心业务之外,在自动测试设备(ATE)、车载控制系统、国防应用、轨道车辆等都已有设计实绩。特别是,台湾产业亟需开创消费性电子市场以外的高端应用商机,正是Vicor解决方案可以展现实力的时候。

翁鸿裕表示,Vicor透过提供高整合度的模块化方案,可简化设计的易用性与弹性。此外,Vicor的解决方案具备体积小、重量轻、功率密度高、散热容易及高转换效率等特性,可协助业者克服高密度功率系统的设计挑战,并实现显着的差异化优势。此外,Vicor还可提供功能丰富的在线设计工具,将能加速台湾业者跨入过去并不熟悉的高功率电源设计领域,并开创更高的价值。