過去一年中，英偉達(dá)、華為、嘉楠、AMD、賽靈思推出7納米的CPU、GPU、FPGA和AI處理器，這意味著強(qiáng)大的處理器中強(qiáng)大的運(yùn)算力的同時(shí)，受工藝限制其工作電壓也要降低至1V甚至以下。由其這類芯片其運(yùn)算功率強(qiáng)大，在工作電壓下降的同時(shí)，工作電流不可避免要升高。

　　在服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、5G基站以及AI加速器等領(lǐng)域，以48V電壓替代傳統(tǒng)的12V電壓，在谷歌、Facebook等巨頭們的推廣下迅速普及開來。而高密度48V電源組件的市場(chǎng)引導(dǎo)者，Vicor最早洞察到這個(gè)趨勢(shì)，并在幾年內(nèi)推出了很多成熟的方案，其系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)在頂級(jí)數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)中大規(guī)模驗(yàn)證。在2019慕尼黑上海電子展，Vicor的展臺(tái)主題便是48V電源管理方案，成為工程師們關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　電子發(fā)燒友記者前往展臺(tái)采訪時(shí)，被緊緊圍觀的Vicor展臺(tái)上空懸掛的巨大的“48V”標(biāo)識(shí)所吸引。在綠色的電路符號(hào)設(shè)計(jì)中格外顯眼，讓觀眾一眼即可看出本次Vicor展臺(tái)的技術(shù)主題。

　　Vicor的技術(shù)專家和銷售市場(chǎng)高管，在本次展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)接受了電子發(fā)燒友網(wǎng)等專業(yè)媒體的采訪，左起分別為Vicor 中國(guó)銷售總監(jiān) Kevin Ni，Vicor首席工程師/高級(jí)經(jīng)理 Chris S. Swartz，Vicor亞太區(qū)銷售與市場(chǎng)副總裁 Eric Wong和Vicor中國(guó)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理Justin Chen。他們介紹了包括工業(yè)、數(shù)據(jù)中心、LED高清屏顯、鐵路汽車等領(lǐng)域的Vicor 48V電源的設(shè)計(jì)案例。

　　應(yīng)用一：智能汽車、電動(dòng)汽車中的48V應(yīng)用

　　隨著對(duì)燃油環(huán)保的要求越來越高，48V電源在新問世的燃油汽車中幾乎是標(biāo)配。Vicor的NBM可以實(shí)現(xiàn)12V與48之間電源系統(tǒng)的雙向轉(zhuǎn)換，幫助實(shí)現(xiàn)汽車中的自動(dòng)啟停、行駛中的能源回收、自動(dòng)駕駛運(yùn)算等更環(huán)保和智能的功能。

　　同時(shí)，Vicor的ZVS穩(wěn)壓芯片能夠高效地從48V電壓轉(zhuǎn)換到負(fù)載端，減少12V母線的壓力?，F(xiàn)場(chǎng)展示中可以看到，48V ZVS PI358x，輸入電壓范圍30至60V，它可實(shí)現(xiàn)峰值97%的效率。

　　圖：3.6KW的PowerStrip，200至410V的輸入，支持12V和48V多路可編程電壓輸出，也可實(shí)現(xiàn)92.5%的峰值效率。該產(chǎn)品可為電動(dòng)汽車的無人駕駛系統(tǒng)提供完整的電源供給，包括高性能計(jì)算機(jī)，各種傳感器以及控制系統(tǒng)等。汽車電子設(shè)計(jì)工程師，可以在如此緊湊的DC-DC電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)品上自由地實(shí)現(xiàn)12V和48V，大大節(jié)省了車內(nèi)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空間，方便汽車的輕量化設(shè)計(jì)。通過可編程輸出電壓調(diào)節(jié)，可以輕松應(yīng)對(duì)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的軟硬件升級(jí)變化。

　　應(yīng)用二：7納米制程CPU/AI芯片時(shí)代到來，48V電源輸入成為設(shè)計(jì)剛需

　　Vicor亞太區(qū)銷售與市場(chǎng)副總裁 Eric Wong指出，新的人工智能處理器采用7納米甚至更新的工藝，其功率不斷上升，傳統(tǒng)12V的電源占用更多的PCB面積，在散熱方面要求更新，如果不滿足電源需求，則很可能會(huì)限制CPU的工作性能。

　　“Vicor的48V合封電源可以減少CPU周邊的電源設(shè)計(jì)器件，節(jié)省PCB板空間，減少了功耗損失。目前的橫向設(shè)計(jì)已經(jīng)讓電源與CPU足夠接近減少電壓損失。很快還將推出的縱向設(shè)計(jì)，電源直接在PCB下方連線CPU，電源模塊還可更加接近CPU?！?Eric解釋說。

　　Vicor 48V直接到CPU/GPU）的單級(jí)轉(zhuǎn)換架構(gòu)（48V至1V DC輸入），節(jié)省了周邊器件。（來源：Vicor網(wǎng)站）

　　在輻射與噪聲方面可以看到48V直接供電的好處。如上圖所示，多相DRMOS的方案與Vicor VTM的48V電壓直流供電，儀器測(cè)試出的兩個(gè)系統(tǒng)的噪聲區(qū)別（來源：Vicor，詳情介紹鏈接：http://www.vicorpower.com/zh-cn/industries-computing/48v-direct-to-cpu ）

　　Vicor亞太區(qū)銷售與市場(chǎng)副總裁 Eric Wong也在采訪中對(duì)電子發(fā)燒友記者說：“Vicor的 48V直接為CPU 供電在性能方面堪比 12 V 至 1 V 的傳統(tǒng)多相位，在傳統(tǒng)多相位增加一個(gè) 48 V 至 12 V 等級(jí)轉(zhuǎn)換器只會(huì)進(jìn)一步降低性能。48 V 服務(wù)器機(jī)架與 12 V 機(jī)架系統(tǒng)相比，能量損失降低 30% 以上?！?/p>

　　電子發(fā)燒友記者在Vicor展臺(tái)中也看到一個(gè)非常酷炫的產(chǎn)品展示。這款數(shù)據(jù)中心的主板，采用浸沒液冷48V轉(zhuǎn)1V供電，峰值電流高達(dá)到1000A。

　　這是液冷系統(tǒng)的流動(dòng)供水，記者特別手摸了一下水管，溫度很正常，幾乎感覺不到溫?zé)帷icor工作人員介紹，過去在傳統(tǒng)的AC電源中才會(huì)用到所謂的風(fēng)冷系統(tǒng)，而現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心的CPU需要高功率的運(yùn)算。這個(gè)散熱的液冷系統(tǒng)中采用了Vicor合封電源，其CPU/GPU主板全身浸泡在3M公司提供的全氟三丁氨中進(jìn)行散熱，其功率容量還可以提升30%。

　　應(yīng)用三：在 AC-DC 轉(zhuǎn)換中建立新的功率密度

　　Vicor的電源模塊在行業(yè)中多年地位不可撼動(dòng)，其不動(dòng)推進(jìn)的電源密度的技術(shù)創(chuàng)新是其致勝法寶之一。Vicor首席工程師/高級(jí)經(jīng)理 Chris S. Swartz在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)接受采訪時(shí)也著重介紹了AC-DC的新產(chǎn)品平板電源（Power Tablet）。

　　Chris 說：“Vicor開創(chuàng)性地設(shè)計(jì)出了平板電源，它可以在滿負(fù)載下0.99PF實(shí)現(xiàn)96%的效率。10kW的平板電源尺寸比iPad還要小。與 48/54V配電系統(tǒng)兼容?！?/p>

　　圖：Vicor的AC-DC產(chǎn)品48V輸出RFM電源，功率可以實(shí)現(xiàn)從1kW至10kW范圍。

　　寫在最后

　　Vicor的電源模塊，在48V輸出產(chǎn)品上已經(jīng)針對(duì)市場(chǎng)新出現(xiàn)的應(yīng)用，都有很好的覆蓋，同時(shí)還能做到12V與48V的兼容。作為電源設(shè)計(jì)的創(chuàng)新引導(dǎo)者，電子發(fā)燒友記者在采訪之前曾想向Vicor提問，在眾多電源芯片與模塊供應(yīng)商不斷被收購(gòu)或合并的過程中，Vicor如何去保持自己在行業(yè)中的地位。不過這個(gè)問題在參觀展臺(tái)和Vicor的宣講中就已經(jīng)得到了很好的解答。

　　采訪下來，我認(rèn)為其原因一是Vicor在不斷地保持對(duì)行業(yè)最前沿技術(shù)的跟進(jìn)，例如AI、電動(dòng)汽車、自動(dòng)駕駛技術(shù)、5G通信、AGV和工業(yè)領(lǐng)域，電源管理技術(shù)不是簡(jiǎn)單的復(fù)制與降成本，而是在不斷地創(chuàng)新。

　　采訪中獲悉，去年Vicor公司的創(chuàng)始人CEO Patrizio Vinciarelli 榮獲2019年IEEE William E.Newell電力電子獎(jiǎng)。該獎(jiǎng)旨在獎(jiǎng)勵(lì)為分布式電源系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)提供高效率，高功率密度的電源轉(zhuǎn)換技術(shù)。該獎(jiǎng)項(xiàng)表彰了Patrizio在電源行業(yè)的卓越領(lǐng)導(dǎo)力，肯定了其所代表的Vicor的技術(shù)實(shí)力。

　　Vicor率先在行業(yè)中推出全系列的AC-DC，DC-DC的48V輸出電源產(chǎn)品。在材料上也采用更新的封裝與散熱技術(shù)。如上圖所示，Vicor的模塊采用了含黃金的合金材料來做封裝，保證了高功率密度的正常散熱。

　　此外，Vicor新產(chǎn)品的成功，不僅僅停留在設(shè)計(jì)層面，而是利用自己的工廠有保障的產(chǎn)能來實(shí)現(xiàn)在市場(chǎng)上的快速增長(zhǎng)。據(jù)Chris介紹，Vicor美國(guó)的安多弗工廠，在2018年產(chǎn)能增加了6倍，產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)375%。在長(zhǎng)期產(chǎn)能增長(zhǎng)方面，Vicor計(jì)劃到2020年現(xiàn)有工廠還要增加85，000平方米，屆時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更多的產(chǎn)能。