创新架构助力智能制造 ，Vicor 国内首发48V高密度合封电源方案

2017 年 8 月 22 日，Vicor在北京开放数据中心峰会(ODCC)上推出适用于高性能、大电流XPU（CPU/GPU/ASIC/FPGA等）处理器合封的模块化电流倍增器。Paul Yeaman（Director of VI Chip AE）介绍，作为48V直接给CPU供电的先驱，Vicor首次将负载点电源和XPU合封在一起，实现了更小的体积，更低的损耗，更大的电流供给。除此之外，Vicor一系列的48V负载点电源产品符合安全规范应用，可用于轨道交通、工业机器人、AGV运输车等对于高速电压转换的场景，能够为客户带来更高的电能使用效率。

顺应全球兴起的AI浪潮

陈历忠先生（VICOR 中国商务拓展经理）介绍了Vicor面向数据中心的48V创新供电架构，该举措旨在应对人工智能、大数据应用和深度学习等高级计算带来的XPU高功耗难题。相比较传统的12V多相供电，48V在输电线、能量存储体积、重量、成本等方面表现更加出色，减少了16倍的功率损耗，增加4倍总功率容量，减少4倍的电容体积。在性能相当的情况下，48V供电能够减少30%的能量损失。“在人工智能等需求逐渐兴起的当下，我们应当采用全新的思维方式，思考新的供电架构。”黄若炜先生（VICOR 亚太区董事总经理、市场销售副总裁）如是说。

Vicor是48V供电领域唯一的成熟方案提供者，这次推出了两款新品：MCM3208S59Z01A6C00 模块化电流倍增器 (MCM) 和 MCD3509S60E59D0C01 模块化电流驱动器 (MCD)，采用创新架构，不仅减少了XPU 插座的引脚数，还可减少从主板向 XPU 供电相关的损耗，从而可增大电流供给，实现最大的 XPU 性能。这一创新最突出的特征在于，电力转换非常靠近CPU端，响应速度高，电容体积小。

Paul Yeaman（VICOR应用工程总监）介绍，多年来行业重点关注于如何提升XPU运算速度，忽略了负载点和XPU之间 “最后一英寸”的损耗和效能，“该方案更适用于功率要求越来越高、峰值电流更大的高速运算场景，Vicor还有更多可提高的空间”。“48V供电方案已经在google等一些AI公司应用，未来可能成为天蝎系列标准。”黄先生补充到。

创新架构实现高密度封装供电

陈先生以此次峰会阿里巴巴所公布的数据，其数据中心所采用的CPU、GPU等功率约来越大，随着 XPU 电流的增加，负载点与 XPU 之间的“最后一英寸”（包括主板PCB以及 XPU 插座内的互联）已成为限制 XPU 性能和总体系统效率的一个因素。Francis Weng（VICOR台湾销售经理）同时提出，在XPU计算能力逐步提高的同时，峰值电流从50安培上涨到几百安培，即使是同样的距离，电力损耗都是几十倍甚至上百倍，最新的合封电源方案就是将电源与XPU放置在同一基板上，，非常直接地解决电力效率痛点。

Vicor的电流倍增器已经被大规模用于从48V直接为XPU供电的主板中，最新的合封装模块化电流倍增器 (MCM) 将与XPU内核一道封装在 XPU基板中，可进一步展现出 Vicor 分比式电源架构在转换效率、功率密度以及电源带宽诸方面的优势。合封在 XPU 基板（位于 XPU 封装盖下或其侧面）上的电流倍增器 MCM 由来自基板外的模块化电流驱动器 (MCD)驱动，实现电流倍增，如1:48的电流倍增。MCD置于主板上，支持高带宽和低噪声，不仅可驱动 MCM实现电流倍增，而且还可为 XPU 提供精准电压调节。当前推出的合封解决方案包含两个 MCM 和一个 MCD，可为 XPU 提供高达 320A 的稳态电流，峰值电流更可高达 640A。采用正弦幅值变换器的MCM由于采用零电压零电流软开关技术，实现业界最低的噪声水平。Paul Yeaman强调，该方案至少可提升至少60%分布式配电的效率。

MCM 将直接合封在 XPU的基板上，XPU所需的电流直接由 MCM 提供，而不需要通过 XPU的 插座引脚。而且由于 MCD 驱动与倍增器 MCM之间 的电流很小，XPU基板所需的90% 的电源引脚都可用作其他用途，用以提高系统性能，例如扩展I/O 功能性等。与此同时，由于MCD和MCM之间的电流极大减少，它们之间的互连导通损耗将降低达 10 倍。其它优势还包括简化主板设计以及 XPU 动态响应所需的储能电容大幅减少。

在提升效能的同时，该封装模块其他方面的表现同样优异。据英特尔验证，48V封装方案的噪音明显低于12V供电方案，是更为干净的电源技术。对于这一先进技术的特点，黄先生相当自豪：“目前经过三四家客户应用实例可以证明，该方案可以将高密度供电电源集成在XPU基底上，实现了低噪声的功率转换，并且没有增加XP基底或者主板设计装配的复杂性。”

基于专业领域的不懈创新，相信Vicor在未来将取得更好的成绩。“不论是IC类产品，还是模块类产品，均有希望达到快速成长。”黄先生信心满满。