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在 2016 年 3 月 9 号的 OCP 2016 峰会上，谷歌宣布加入了 OCP 联盟，并贡献了其 48V 整机柜解决方案，事实上，这已经是谷歌第三代的 48V 供电架构。48V 数据中心架构也因为谷歌的推动而加速在全球的互联网和数据中心企业中的扩展，伴随而来的则是电源芯片厂商们的疯狂跟进。继 Vicor 之后，意法半导体、美信等企业纷纷推出针对 48V 数据中心的转换器产品。时隔两年后，与非网记者于近日采访了 Vicor 公司全球营销总监 Robert DeRobertis，就 48V 电源转换器的最新技术和市场进展进行了深入沟通。
Vicor 公司全球营销总监 Robert DeRobertis
48V 数据中心新进展
如果说两年前谷歌公开 48V 数据中心架构是个起点，那么经过两年的市场推动，48V 数据中心目前应该进入了一个技术和市场的发展期，但事实上似乎这个进展比我们预想的要慢。虽然 48V 数据中心的优点十分明显，包括可明显降低损耗，极大提高功率密度等，但毕竟数据中心属于拥有较长生命周期的应用，同时涉及到众多软硬件生态的配合，尤其是主板厂商的参与，它的变革需要一个过程。
今年 3 月英伟达发布的 DGX2 GPU 可能加速这一进程。这款世界最大的 GPU 产品号称可以取代 300 台消耗为 180 千瓦的双 CPU 服务器，针对深度学习和人工智能而设计。5 年前，在 2 个 GTX 580 上训练 Alexnet 神经网络需要花费 6 天，但现在使用 DGX-2 只需要训练 18 分钟。时间单位从“天”降低到“分钟”，产生巨大对比。而 DGX2 采用的就是 48V 电源架构。作为该产品的电源芯片供应商，Vicor 对 DGX2 将给数据中心带来的改变持乐观态度。“如果服务器想要具备深度学习功能，那么英伟达的 DGX2 将是首选。要用这款产品，就必须要用到 48V 电源。”Robert 如是说。
Vicor 为英伟达 DGX2 产品提供合封电源 (PoP) 解决方案以及 PI3526 ZVS 降压稳压器。而针对现有很多数据中心只能提供 12V 电源，但又有企业想要采用英伟达的这款 GPU 产品的需求，Vicor 推出了一款 12 - 48V NBM 模块 2317 NBM。这款 2317 NBM 是双向转换器，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。用户可通过这款产品实现对原有 12V 电源的改造，从而实现对英伟达 GPU 产品 DGX2 的支持，帮助其更快的在产品中实现深度学习和人工智能技术。
48V 电源的其他市场机会
除了数据中心，Vicor 公司商务拓展经理陈历忠还向我们介绍了其他几个 48V 电源的典型应用场景，同时也是 Vicor 看到的市场增长机会：
1. 铁路交通。陈历忠表示，Vicor 目前是铁路领域最大模块电源供应商，从第一代到第二代的模块电源都有应用，部分第一代产品已经进入市场一二十年的历史，因为性能十分稳定可靠，虽然功率密度、效率无法跟第二代产品相比，但仍有客户在采用。而 Vicor 的最新产品正在研发中，该公司志在通过产品的不断更新换代来保持市场份额。
陈历忠介绍，通常高铁空调、自动控制、诊断以及车门显示控制等多个部位，以及铁路通信系统等，都需要高可靠性电源。从核心通信到辅助动作以及照明等，每节高铁车厢可能需要用到几十颗电源转换芯片，“Vicor 在其中拥有超过一半的占有率”。陈历忠讲道。
2. 巡察无人机。这里指的不是消费级的小型无人机，而是工业 / 国防用的系留无人机，因为要实现更长的飞行时间和更大的有效载荷需要义工 30 米的系缆来增加本地电池，同时需要通过系缆传输高电压，而最大限度降低输电损耗。设计的挑战在于由于飞行器的重量增大，飞行范围和有效载荷能力因此会降低，无人机的电压在 200-400VDC 之间变化，因为 30 米的系缆上有压降，需要支持与电源隔离，同时需要备份电池。Vicor 可为这类应用提供 6 个 300Vin DCM DC-DC 转换器模块，分别为 6 个转子电机供电，其中 DCM 输入电压可调节，支持电池充电和电机启动。“Vicor 的优势在于 DCM 的宽输入电压范围支持主系缆输入和电池备份电压，具有高功率密度、小巧、重量轻的特点，我们也有强有力的现场技术支持。”
3. 室外大屏显示。室外商业用的大屏显示越来越普遍，趋势是要不断扩大当前显示屏尺寸，以连接多个面板在更多建筑物上可靠工作，通过最大限度减少能耗来降低运行成本，还要提高显示屏色彩保真度。设计的挑战在于要最大限度减少数百米电缆上的配电损耗，减轻显示面板与相关线缆的重量，以便实现轻松安装，同时很多企业内部设计团队的电源专业技术有限。Vicor 公司提供的解决方案包括 380VDC 的 AC 前端供电，该电源由母线向远程安装的个体显示面板传输，HVDC 有助于使用直径更细、质量更轻的电缆，每块显示面板上都有一个 BCM 高压母线转换器模块将 380V 母线转变成 48V。ZVS 降压稳压器将转换 48V，为显示屏驱动器提供 12V 及 5V 的电压轨。“Vicor 的解决方案具有小尺寸特点，可最大限度降低空间和重量，ZVS 降压稳压器取消了直接采用 48V 工作的转换级，同时我们的解决方案提供高效率，减少了余热，改善了色彩保真度和可靠性。”陈历忠如是说。
4. 4G 远程射频单元。当前通讯 / 基站的 4G 远程射频单元需要减少分配给辅助轨的空间才能满足超大电源的需求。而 Vicor 的解决方案用两个 ZVS 降压稳压器将 48V 转换为 5.5V，用于子系统，转换为 12V 用于电机，一个 ZVS 升降压稳压器为 PA 驱动器提供 28V 稳压电轨。陈历忠这样介绍 Vicor 解决方案的优势，“Vicor 采用最新 GaN 射频技术将发送器功率增加一倍，不会增大系统电源尺寸，辅助轨效率也比此前的解决方案高 3%。”
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