48V電源應(yīng)用場(chǎng)景擴(kuò)展，Vicor看到了哪些市場(chǎng)機(jī)會(huì)

在 2016 年 3 月 9 號(hào)的 OCP 2016 峰會(huì)上，谷歌宣布加入了 OCP 聯(lián)盟，并貢獻(xiàn)了其 48V 整機(jī)柜解決方案，事實(shí)上，這已經(jīng)是谷歌第三代的 48V 供電架構(gòu)。48V 數(shù)據(jù)中心架構(gòu)也因?yàn)楣雀璧耐苿?dòng)而加速在全球的互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心企業(yè)中的擴(kuò)展，伴隨而來(lái)的則是電源芯片廠商們的瘋狂跟進(jìn)。繼 Vicor 之后，意法半導(dǎo)體、美信等企業(yè)紛紛推出針對(duì) 48V 數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品。時(shí)隔兩年后，與非網(wǎng)記者于近日采訪了 Vicor 公司全球營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān) Robert DeRobertis，就 48V 電源轉(zhuǎn)換器的最新技術(shù)和市場(chǎng)進(jìn)展進(jìn)行了深入溝通。
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Vicor 公司全球營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān) Robert DeRobertis

48V 數(shù)據(jù)中心新進(jìn)展
如果說(shuō)兩年前谷歌公開(kāi) 48V 數(shù)據(jù)中心架構(gòu)是個(gè)起點(diǎn)，那么經(jīng)過(guò)兩年的市場(chǎng)推動(dòng)，48V 數(shù)據(jù)中心目前應(yīng)該進(jìn)入了一個(gè)技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展期，但事實(shí)上似乎這個(gè)進(jìn)展比我們預(yù)想的要慢。雖然 48V 數(shù)據(jù)中心的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，包括可明顯降低損耗，極大提高功率密度等，但畢竟數(shù)據(jù)中心屬于擁有較長(zhǎng)生命周期的應(yīng)用，同時(shí)涉及到眾多軟硬件生態(tài)的配合，尤其是主板廠商的參與，它的變革需要一個(gè)過(guò)程。

今年 3 月英偉達(dá)發(fā)布的 DGX2 GPU 可能加速這一進(jìn)程。這款世界最大的 GPU 產(chǎn)品號(hào)稱可以取代 300 臺(tái)消耗為 180 千瓦的雙 CPU 服務(wù)器，針對(duì)深度學(xué)習(xí)和人工智能而設(shè)計(jì)。5 年前，在 2 個(gè) GTX 580 上訓(xùn)練 Alexnet 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要花費(fèi) 6 天，但現(xiàn)在使用 DGX-2 只需要訓(xùn)練 18 分鐘。時(shí)間單位從“天”降低到“分鐘”，產(chǎn)生巨大對(duì)比。而 DGX2 采用的就是 48V 電源架構(gòu)。作為該產(chǎn)品的電源芯片供應(yīng)商，Vicor 對(duì) DGX2 將給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)的改變持樂(lè)觀態(tài)度。“如果服務(wù)器想要具備深度學(xué)習(xí)功能，那么英偉達(dá)的 DGX2 將是首選。要用這款產(chǎn)品，就必須要用到 48V 電源?！盧obert 如是說(shuō)。

Vicor 為英偉達(dá) DGX2 產(chǎn)品提供合封電源 (PoP) 解決方案以及 PI3526 ZVS 降壓穩(wěn)壓器。而針對(duì)現(xiàn)有很多數(shù)據(jù)中心只能提供 12V 電源，但又有企業(yè)想要采用英偉達(dá)的這款 GPU 產(chǎn)品的需求，Vicor 推出了一款 12 - 48V NBM 模塊 2317 NBM。這款 2317 NBM 是雙向轉(zhuǎn)換器，不管是在輸入為 12V，輸出為 48V 應(yīng)用下，還是在輸入為 48V 而輸出為 12V 應(yīng)用下，均可穩(wěn)定提供 750W 的功率，帶來(lái)超過(guò) 98%的峰值效率。用戶可通過(guò)這款產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)原有 12V 電源的改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)英偉達(dá) GPU 產(chǎn)品 DGX2 的支持，幫助其更快的在產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)。

48V 電源的其他市場(chǎng)機(jī)會(huì)
除了數(shù)據(jù)中心，Vicor 公司商務(wù)拓展經(jīng)理陳歷忠還向我們介紹了其他幾個(gè) 48V 電源的典型應(yīng)用場(chǎng)景，同時(shí)也是 Vicor 看到的市場(chǎng)增長(zhǎng)機(jī)會(huì)：

1. 鐵路交通。陳歷忠表示，Vicor 目前是鐵路領(lǐng)域最大模塊電源供應(yīng)商，從第一代到第二代的模塊電源都有應(yīng)用，部分第一代產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)一二十年的歷史，因?yàn)樾阅苁址€(wěn)定可靠，雖然功率密度、效率無(wú)法跟第二代產(chǎn)品相比，但仍有客戶在采用。而 Vicor 的最新產(chǎn)品正在研發(fā)中，該公司志在通過(guò)產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代來(lái)保持市場(chǎng)份額。

陳歷忠介紹，通常高鐵空調(diào)、自動(dòng)控制、診斷以及車(chē)門(mén)顯示控制等多個(gè)部位，以及鐵路通信系統(tǒng)等，都需要高可靠性電源。從核心通信到輔助動(dòng)作以及照明等，每節(jié)高鐵車(chē)廂可能需要用到幾十顆電源轉(zhuǎn)換芯片，“Vicor 在其中擁有超過(guò)一半的占有率”。陳歷忠講道。

2. 巡察無(wú)人機(jī)。這里指的不是消費(fèi)級(jí)的小型無(wú)人機(jī)，而是工業(yè) / 國(guó)防用的系留無(wú)人機(jī)，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的飛行時(shí)間和更大的有效載荷需要義工 30 米的系纜來(lái)增加本地電池，同時(shí)需要通過(guò)系纜傳輸高電壓，而最大限度降低輸電損耗。設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于由于飛行器的重量增大，飛行范圍和有效載荷能力因此會(huì)降低，無(wú)人機(jī)的電壓在 200-400VDC 之間變化，因?yàn)?30 米的系纜上有壓降，需要支持與電源隔離，同時(shí)需要備份電池。Vicor 可為這類(lèi)應(yīng)用提供 6 個(gè) 300Vin DCM DC-DC 轉(zhuǎn)換器模塊，分別為 6 個(gè)轉(zhuǎn)子電機(jī)供電，其中 DCM 輸入電壓可調(diào)節(jié)，支持電池充電和電機(jī)啟動(dòng)?！癡icor 的優(yōu)勢(shì)在于 DCM 的寬輸入電壓范圍支持主系纜輸入和電池備份電壓，具有高功率密度、小巧、重量輕的特點(diǎn)，我們也有強(qiáng)有力的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持?！?/p>

3. 室外大屏顯示。室外商業(yè)用的大屏顯示越來(lái)越普遍，趨勢(shì)是要不斷擴(kuò)大當(dāng)前顯示屏尺寸，以連接多個(gè)面板在更多建筑物上可靠工作，通過(guò)最大限度減少能耗來(lái)降低運(yùn)行成本，還要提高顯示屏色彩保真度。設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)在于要最大限度減少數(shù)百米電纜上的配電損耗，減輕顯示面板與相關(guān)線纜的重量，以便實(shí)現(xiàn)輕松安裝，同時(shí)很多企業(yè)內(nèi)部設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的電源專(zhuān)業(yè)技術(shù)有限。Vicor 公司提供的解決方案包括 380VDC 的 AC 前端供電，該電源由母線向遠(yuǎn)程安裝的個(gè)體顯示面板傳輸，HVDC 有助于使用直徑更細(xì)、質(zhì)量更輕的電纜，每塊顯示面板上都有一個(gè) BCM 高壓母線轉(zhuǎn)換器模塊將 380V 母線轉(zhuǎn)變成 48V。ZVS 降壓穩(wěn)壓器將轉(zhuǎn)換 48V，為顯示屏驅(qū)動(dòng)器提供 12V 及 5V 的電壓軌?！癡icor 的解決方案具有小尺寸特點(diǎn)，可最大限度降低空間和重量，ZVS 降壓穩(wěn)壓器取消了直接采用 48V 工作的轉(zhuǎn)換級(jí)，同時(shí)我們的解決方案提供高效率，減少了余熱，改善了色彩保真度和可靠性。”陳歷忠如是說(shuō)。

4. 4G 遠(yuǎn)程射頻單元。當(dāng)前通訊 / 基站的 4G 遠(yuǎn)程射頻單元需要減少分配給輔助軌的空間才能滿足超大電源的需求。而 Vicor 的解決方案用兩個(gè) ZVS 降壓穩(wěn)壓器將 48V 轉(zhuǎn)換為 5.5V，用于子系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換為 12V 用于電機(jī)，一個(gè) ZVS 升降壓穩(wěn)壓器為 PA 驅(qū)動(dòng)器提供 28V 穩(wěn)壓電軌。陳歷忠這樣介紹 Vicor 解決方案的優(yōu)勢(shì)，“Vicor 采用最新 GaN 射頻技術(shù)將發(fā)送器功率增加一倍，不會(huì)增大系統(tǒng)電源尺寸，輔助軌效率也比此前的解決方案高 3%?！?br /> ?

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