2018年10月21日 | Vicor推出黑科技，推出iPad大小的10KW 3相AC/DC 48V转换器

近日，在由阿里巴巴、百度、腾讯、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院以及英特尔联合主办的ODCC峰会期间，电源方案供应商Vicor推出了首款平板电源RFM系列3相AC/DC 48V转换器，仅为iPad大小，但输出功率达10000W，功率密度是传统3向AC/D解决方案的4倍，效率同样高达96%，解决了如今包括超算、AI在内的大功率服务器对于能源密度需求的痛点。

这也是Vicor第一次推出如此高功率的AC/DC电源模块产品。

RFM系列3相AC/DC 48V转换器

为什么电源功率密度需要如此之高？

Vicor公司副总裁Robert Gendron在峰会期间做了题为《电源技术在云数据中心发展和演进》的主题演讲，主题演讲中，Robert表示，在人工智能、云计算和大数据等数据密集型应用的推动下，处理器电源的需求不断提升，峰值电流甚至达到了1000A以上，对于电源的需求急速增加，这其中最大的要求是转换效率和密度，因为这影响着功耗、散热和占用空间等问题，从而直接影响最终的经济效益。

Robert手握RFM产品，远看和iPad一模一样

“常规电源方案不仅无法轻松跟上时代发展的步伐，而且还受到这些新功率需求的制约。”Robert说道。

Vicor产品市场总监Ian Mazsa援引故而数据中心副总裁Joe Kava的讲话：“前两代谷歌张量处理单元（TPU）只能用我们的传统风冷技术应付，而第三代则不同。”

猜测谷歌正是采用了Vicor的RFM系列产品。据Vicor中国区商务拓展经理Justin Chen表示，RFM的原型是Vicor专门为某家超算服务器商专门定制的产品，而随着数据密集型的服务器需求增多，功耗预算已经接近超算系统，Vicor认为是时候推出通用高密度转换器模块了。

据悉，日本的Pezy超算公司已经采用了RFM作为其电源管理产品。值得一提的是，仅有几十人的Pezy公司，并没有依靠第三方电源设计公司，而是通过仅有的几名电源设计人员，再配合Vicor的技术支持，便设计出高达几十KW的电源，通过模块化形式，将电源设计尽可能精简化。

此产品对于Vicor扩大服务器具有巨大意义，因此得到了Vicor的高度关注，包括台湾区区域经理Francis Weng，Vicor产品市场总监Ian Mazsa，亚太区市场营销副总裁Eric Wong,Vicor公司副总裁Robert Gendrony以及Vicor中国区商务拓展经理Justin Chen悉数到场。同时，Vicor还派出市场支持团队参加ODCC展会，为相关人员介绍Vicor最新产品及解决方案。

黑科技RFM的具体性能如何

RFM具体属性如下：

RFM支持3相200-480Vac L-L输入，采用△连接时，Vin=208Vac L-L，而采用Y字形连接Vin=380/400/415/480V等不同的灵活配置。

SELV输出与48V/54V配电系统兼容

10kW满负责下0.99PF和96%的效率

支持容错性、可并行使用

带有PMBus接口，用于遥感和控制

封装尺寸为24*15*1.5cm，采用平板封装，支持浸入式液冷或冷却板散热系统。

Ian表示，采用超薄型片状封装具有非常多的优势，其一是可灵活布局贴合在机架各个部位，或者放在冷凝箱中采用液冷都十分方便；第二则是片状封装相比传统风冷系统的AC电源来说，表面轮廓更为平整，让散热更为平均。

如图，RFM具有多种灵活的布局方式

如图，相比传统分立式电源方案，高密度电源模块表面更平整，适合多种散热方式

产品支持高功率并联阵列，同时具有的容错性，RFM每个模块中均具有3个独立相位工作单元，如果某个单元发生故障，其它单元仍可继续工作。

理论上，RFM可以支持无限个产品并联，因此对于高达数百KW的服务器来说，仍可完美支持。

Vicor展示了200KW夜冷方案

Vicor还演示了可消除传统风冷系统散热限制的液浸式冷却系统。采用了Vicor合封电源解决方案的高性能 CPU/GPU浸泡在3M公司的全氟三丁胺中进行散热，功率容量可提高30%。 Vicor 的高密度平面封装特别适合这种高级散热方法。

全氟三丁胺液冷方案

48V系统解决电源最后一英尺的问题

Robert表示，由于CPU所需功耗越来越大，系统电流越来越高，为了减少PCB传输损耗，系统电压已逐步演进到48V系统，目前包括谷歌、英伟达、英特尔等超算相关公司，都将48V作为标准电压轨，为了进一步减少功耗，微软甚至将系统电压直接定义到100V之上。

如图所示，随着电流越来越高，PCB上的损失甚至将超过了50%。

为了解决最后一英里的问题，Vicor推出了全面的48V解决方案。除了AC/DC 48V之外，展台上，Vicor为大家展示了高级CPU/GPU的合封电源、支持48V和12V双向转换器NBM，也包括了 48V 至 12V、5V、3.3V 稳压电源的高效 ZVS 降压产品等。

各种形态的PoP产品一览

实际上，google已经采用48V系统多年，带来了很好的经济效应，据google副总裁的数据，相比之前所采用的12V母线系统，48V系统减少了30%的损耗。如果这个损耗放在超算中心中，带来的经济效益将是巨大的。

而从此次ODCC峰会上得来的消息，阿里巴巴、百度、腾讯、中国电信、中国移动等一批对服务器需求量巨大的公司，都已开始设计或测试48V系统。

在展台上，硕大的48V Logo标志着Vicor全力进军48V市场的决心，也引得工程师驻足咨询

Vicor在服务器电源市场历史布局

Vicor作为超算的深度参与者也将贡献自己先进的超算电源技术，搭上发展的快车，共享发展的硕果。

如果回顾历史，Vicor和超算结缘首先是从砖块电源开始。从90年代开始，其二代500W的砖块就开始为国内超算系统提供源源不断的动力。进入到新世纪，2005年Vicor推出了创新的FPA架构（分比式），这是完全不同于之前的CPA或者DPA的电源架构，将稳压和隔离变压分开，带来了非常好的灵活性，特别适合低压大电流的应用。从2006年开始，Vicor的方案开始在IBM的P6超级计算机中采用。直接从48V为CPU供电，这是一个电源架构应用的里程碑。现在我们看到一些数据中心开始转到48V供电，实际上应该溯源到这里。在后续的蓝色基因系列超算系统中，Vicor的方案也是澎湃性能背后的幕后英雄。下面的列表是Vicor在IBM超算系统中的应用。从blueGene P到Q，从P6到P9。不仅如此，IBM还很早就开始采用高压直流供电方案，现在高压直流也进入到了普通数据中心。我们不禁佩服IBM的技术前瞻性。在高压直流供电方式，Vicor的高压母线转换器将350V转到48V左右，然后再从48V直接转到CPU。这样的供电架构为其电源效率提升带来巨大帮助。

采用Vicor电源方案的IBM服务器产品线一览

美国另外一家著名超算公司Cray也采用Vicor的高压直流输入模块配合FPA架构为CPU供电，降低了整个系统损耗。其最新的4路主板上，采用了4套Vicor VR13的方案。与此同时，Pezy也是采用了该架构。其ZettaScaler-1.8系统，每路用6片高压BCM从380V转成48V，然后用FPA从48V直接为1V的具有1024个内核的CPU供电，而不是传统的12V母线。为了获得最高的电源效率，采用了由一颗PRM和两颗 VTM为CPU供电的方式。每路共有32个CPU，全系统共24路，整机为768个CPU。系统的整机功率约为70KW，完全浸泡于0.75立方米的冷却液箱体中。由于采用了Vicor的高功率高密度电源组件方案，该机器实现了惊人的1.5 千万亿次每立方米高密度浮点运算能力。如果按照运算速度和消耗的功率比，该系统的GFLOPs/W的数字约为16GFLOPs/W，效率超过了业界第一水平。

转自Pezy官网的CPU组件图，其中金黄色的产品均为Vicor产品，包括了PoP和POL

Vicor 增资扩产能

为了满足业务快速增长，Vicor于2018年第四季度开始进行产能扩张。据悉，扩大产能将从第四季度的增加生产设备开始，在Vicor总部安多佛现有22,000平方米的工厂内部署新设备，将其产能增加至大约5亿美元的年收入。下一个扩大产能项目，将在现有工厂大约8400平方米的延伸区域内部署新生产线，预计2020年第一季度开始动工建造。 同时，为了顺应市场发展，以及更加快速地响应客户的需求，Vicor正计划在亚洲设立工厂，很大可能性与现有合作伙伴共同合作进行。