Vicor以12V/48V双向电源转换器满足AI数据中心需求

人工智能的快速兴起，不仅推升处理器的功率，以支持更强大的运算需求，同时也加速了数据中心电源架构的变革。然而，在业界从既有的12V朝48V架构移转的过渡期间，为了满足服务器机架中12V与48V并存的需求，电源模块业者Vicor日前发布最新的双向12V/48V电源转换器，能以优异的效能与成本优势，协助客户掌握此趋势，快速开发出新产品。

Vicor应用工程师杨有承表示，目前数据中心服务器虽仍以12V为主，但在Google推动下，已开始有少量朝48V移转。不过，随着近来AI应用的兴起，NVIDIA最新的Volta 100处理器以及DGX-2丛集系统等高端产品都开始支持48V，这使服务器ODM业者必须能快速移转至48V架构，才能掌握AI兴起带动的新一波数据中心商机。

虽然从布线复杂度、电源转换损耗、占位空间等方面来看，48V架构的效益是显而易见的，然而，传统12V架构已发展成熟，业者对其设计也非常娴熟，要在短时间内导入全新48V架构有困难度，需要学习时间，业者也往往不敢冒然改变。

在现有的12V架构中为48V GPU供电

因此，最快的方法是数据中心仍维持既有的12V架构，但人工智能GPU部分，则透过12V转48V升压的方式，另提供一条电源为GPU供电。而Vicor新发布的2317 NBM(非隔离式汇流排转换模块)，便是为了满足此一需求所设计的。

杨有承解释，2317 NBM采用23 x 17 x 7 mm表面黏着封装，是一款双向转换器，不管是在输入为12V，输出为48V应用下，还是在输入为48V而输出为12V应用下，均可稳定提供750W的功率，带来超过98%的峰值效率。

「也就是说，利用我们的NBM模块可在既有数据中心电源维持不变的情况下，使用最新的48V GPU，把厂商架构转换的风险降至最低。」

相较于传统利用多颗离散元件，以多相升压方式来实现12V转48V的需求，NBM模块有许多的优势。首先，传统方式不仅需要多颗离散元件，占位面积大，而且效率至多仅93%。若以一张GPU显示卡300W功率，AI应用需要8张显示卡，功率为2.4KW来计算，其损耗会高达约168W。这代表着系统热源上升，必须额外的散热设计，增加成本。而Vicor的NBM效率高达98.1%，损耗仅为传统设计的三分之一，可显着降低电源成本。

此外，NBM的工作频率为1.7 MHz，远高于一般的200 KHz，仅需6~8颗外部元件即可，而且瞬态响应更快。另一个显着差异是，传统是以PWM方式升压，为硬开关切换，易造成EMI问题，需外加过滤器来解决。而NBM采用SAC(正弦振幅转换)架构，没有EMI杂讯问题，无需担心高速线路受干扰。

因此，相较于传统设计，NBM可显着简化设计、降低成本，并缩短设计时间，协助业者快速回应市场的需求，才能掌握商机。

另一方面，NBM是双向转换器，除了在既有的12V架构中为48V GPU供电的应用之外，也能在48V架构中，利用NBM降压，以12V为风扇、硬盘、或CPU等子系统供电。NBM的另一种可能应用是，可为新型混合动力车中的12V/48V双电池系统，提供双向性的充放电功能。

杨有承总结说，Vicor是48V直接至负载点(PoL)电源的领导厂商，拥有坚强的业界实绩。对于欲完全朝48V移转的业者来说，我们的48V-PoL解决方案可提供绝佳的优势。而若需要采12V/48V共存的过渡期设计，不管是升压至48V为GPU供电，或是降压至12V为既有子系统供电，2317 NBM都是最理想的选择。

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