四大維度持續創(chuàng )新：Vicor助力數據中心算力充分釋放

  ICC訊  隨著(zhù)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的浪潮席卷而來(lái)，特別是大數據、人工智能、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G等新一代信息技術(shù)的應用，人類(lèi)進(jìn)入數字經(jīng)濟時(shí)代。

  數字化經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的背后，對于算力提出了更高要求。作為算力載體的數據中心，也必須努力提升功率密度和機柜利用率，實(shí)現數據中心系統架構升級。

  但隨著(zhù)HPC、AI芯片需要的功率增大，為其供電的PDN損耗也隨之變大，從而導致電源效率下降。當功率需求得不到滿(mǎn)足，計算性能就會(huì )顯著(zhù)降低。如何提高數據中心服務(wù)器電源轉換效率并降低能源損耗，是擺在所有電源供應商面前的難題。

  作為全球領(lǐng)先的電源供應商，Vicor公司通過(guò)在架構、先進(jìn)拓撲、控制系統、專(zhuān)有的組件及封裝等四大維度持續創(chuàng )新，迎接算力中心電源設計的挑戰，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)不斷向前發(fā)展。

  密度效率兼得：助力算力充分釋放

  Vicor高級工程師楊周在接受C114采訪(fǎng)時(shí)表示，在各種創(chuàng )新業(yè)務(wù)的推動(dòng)下，最終用戶(hù)對于算力的需求是沒(méi)有止境的。比如，在人工智能領(lǐng)域，需要強大的算力來(lái)實(shí)現高密集計算。

  在算力快速提升的背后，對于電流的要求也是水漲船高，而對應的靠電電壓則要進(jìn)一步降低。同時(shí)，隨著(zhù)算力芯片制程工藝的持續演進(jìn)，工藝越先進(jìn)，對應的晶體管承受的電壓就越低?！暗碗妷捍箅娏鞯男枨?，對電源設計的挑戰會(huì )持續存在的，而且會(huì )越來(lái)越具有挑戰性?！?

  低電壓大電流所帶來(lái)的另外一個(gè)挑戰則是PCB工業(yè)設計，為了追求更高的算力和性能，在相當有限的PCB空間內，留給電源設計的空間越來(lái)越小。

  以創(chuàng )新公司Cerebras 為例，其最近發(fā)布的晶圓級引擎 (WSE) 被廣泛認為是當今人工智能中功能最強大的處理器。WSE由84個(gè)處理單元組成，跨越整個(gè)晶圓。WSE的額定功率高達 15kW，比原有處理器高出一個(gè)數量級，它還需要一種先進(jìn)的電源架構，可在極大的電流下將電源均勻地應用于每個(gè)單元。

  為了實(shí)現這一應用，Cerebras與Vicor合作實(shí)施的垂直供電 (VPD) 架構放棄了基板上非常耗空間的傳統布線(xiàn)模式，采用了VPD方法，該方法可將供電網(wǎng)絡(luò ) (PDN) 電阻銳降50%以上，從而可實(shí)現更高的整體密度和電源系統效率。

  楊周指出，此前Vicor的橫向供電設計已經(jīng)讓電源與CPU足夠接近，而VPD設計可以讓電源直接在PCB下方連線(xiàn)CPU，使電源模塊更加接近CPU。垂直供電不僅可將供電傳輸損耗降低90%，同時(shí)還最大限度提高了I/O功能和設計靈活性，將最后一英寸的電流損失降到最低。

  之所以能夠做到這一點(diǎn)，與Vicor創(chuàng )新性的分比式架構密不可分。據楊周介紹，Vicor的創(chuàng )新架構將功率轉換與穩壓兩個(gè)功能模塊進(jìn)行了分離，特別是通過(guò)對第二級功率轉換模塊的創(chuàng )新，使得Vicor電源更加“自由”，既支持側面擺放，也可以垂直擺放，在體積、功率密度等幾個(gè)核心維度都走在行業(yè)前列。

  靈活雙向轉換：加速48V時(shí)代來(lái)臨

  在云數據中心領(lǐng)域，主流處理器一直都用來(lái)幫助限制電源電路，以便服務(wù)器機架能夠通過(guò)風(fēng)冷技術(shù)經(jīng)濟地散熱。在許多方面，制造經(jīng)濟型服務(wù)器的主要限制在于：將處理器功率限制在一個(gè)易于管理的閾值內，大約不超過(guò)200W。但隨著(zhù)人工智能的出現，高級液冷，甚至浸入式冷卻技術(shù)的接受度越來(lái)越高，不僅在高性能計算中如此，在云數據中心中也是如此。

  Vicor高級現場(chǎng)應用工程師吳際在接受C114采訪(fǎng)時(shí)指出，在整個(gè)電路上提供更大處理功能已經(jīng)成為行業(yè)趨勢。吳際表示，與傳統12V架構相比，48V母線(xiàn)架構可幫助系統工程師實(shí)現可提供更高轉換效率、更高功率密度和更低配電損耗的系統設計。

  “從宏觀(guān)上講，48V數據中心服務(wù)器基礎架構可將能源損耗銳減30%以上，因此很容易理解為什么云數據中心提供商正在加速從12V向48V轉換。使用12V基礎架構的云服務(wù)提供商可以選擇部署非隔離式升壓轉換器，將12V轉換為48V，帶來(lái)超過(guò)98%的峰值效率。這可為他們帶來(lái)更大的靈活性，在他們應對過(guò)渡到48V配電時(shí)，可充分發(fā)揮新一代AI卡的優(yōu)勢?！?

  Vicor正是看到了這樣的機會(huì )，推出了雙向48V/12V轉換器NBM2317。該產(chǎn)品最大的特點(diǎn)就是在不依賴(lài)外圍線(xiàn)路的前提下，實(shí)現了高功率密度的48V/12V的自動(dòng)轉換，為云數據中心提供商增加了靈活性：隨著(zhù)基礎架構的發(fā)展，既可支持其中一項標準，也可兩項都支持。

  Vicor中國銷(xiāo)售總監陳新軍在接受C114采訪(fǎng)時(shí)指出，NBM2317的功率密度、產(chǎn)品形態(tài)和散熱都是創(chuàng )新點(diǎn)，單位瓦數性?xún)r(jià)比是非常高，大幅提升數據中心的算力性?xún)r(jià)比?！白孉I更加容易落地，更加普惠，供電的解決方案成本要更優(yōu)，NBM2317無(wú)疑是最佳選擇?！?

  本文轉載自：5G微信公眾平臺(ID：angmobile)