引言

隨著AI和云計(jì)算對(duì)電力需求的加速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)也在以前所未有的速度發(fā)展演變。像±400V DC和800V DC等新的高壓直流輸電（HVDC）架構(gòu)能夠帶來(lái)更高的功率密度、更低的傳輸損耗、以及更簡(jiǎn)化的電力系統(tǒng)。然而，無(wú)論發(fā)生怎樣迅速的變化，有一個(gè)電壓值仍然是當(dāng)今數(shù)據(jù)中心計(jì)算平臺(tái)的核心，那就是48V DC。

隨著這些新型HVDC架構(gòu)的出現(xiàn)，48V電壓似乎顯得更成熟，甚至像是過渡技術(shù)，是電信系統(tǒng)或上幾代服務(wù)器的遺留產(chǎn)物。但現(xiàn)實(shí)要復(fù)雜得多，特別是在機(jī)架內(nèi)部。對(duì)如今的AI驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)說，48V仍然是實(shí)現(xiàn)從機(jī)架到處理器的可擴(kuò)展、高效供電的關(guān)鍵因素，而且隨著系統(tǒng)架構(gòu)的演進(jìn)，它將繼續(xù)帶來(lái)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

48V能在安全性和效率之間取得可靠平衡點(diǎn)

48V電壓的持久優(yōu)勢(shì)，在于它在功率密度和安全性之間能取得最佳平衡點(diǎn)。該電壓下的配電電流顯著低于傳統(tǒng)的12 V系統(tǒng)，從而降低銅損并縮短電纜尺寸。同時(shí)，48 V電壓仍處于安全特低電壓（SELV）范圍內(nèi)，能夠簡(jiǎn)化絕緣、保護(hù)和系統(tǒng)認(rèn)證。此外，它還擁有成熟且長(zhǎng)期運(yùn)行的生態(tài)系統(tǒng)所帶來(lái)的商業(yè)優(yōu)勢(shì)。

實(shí)際上，大多數(shù)48V系統(tǒng)以接近50V或 54V DC運(yùn)行，以補(bǔ)償電壓降并優(yōu)化轉(zhuǎn)換器效率。但基本原則是一樣的，就是實(shí)現(xiàn)高效率，同時(shí)又避免高電壓的復(fù)雜性。48/54V電源架、母線和機(jī)架配電網(wǎng)絡(luò)可以通過成熟的技術(shù)、經(jīng)過驗(yàn)證的可靠性和全球通用的組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

48V在傳統(tǒng)和下一代架構(gòu)中都至關(guān)重要

盡管超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正在探索采用±400V DC和800V DC配電方案來(lái)構(gòu)建下一代AI電源機(jī)架，但需要注意，這些數(shù)字代表的是系統(tǒng)的最大電壓，并不能說明全部情況。實(shí)際上，高壓直流輸電（HVDC）系統(tǒng)通常會(huì)在機(jī)架或電源架內(nèi)部的48V（或54V）轉(zhuǎn)換階段終止。

這條中間總線仍然是高壓配電和低壓負(fù)載點(diǎn)（PoL）調(diào)節(jié)的連接節(jié)點(diǎn)，為處理器、GPU和加速器提供數(shù)百安培的電流。

即使數(shù)據(jù)中心整體電壓不斷提高，48V電壓仍然是連接系統(tǒng)級(jí)效率和電路板級(jí)精度之間的橋梁。在許多平臺(tái)上，48V電壓會(huì)先以12V或6V的電壓為更遠(yuǎn)的中間總線供電，然后再通過橫向或垂直供電方案，在芯片端進(jìn)行最終的低于1V的穩(wěn)壓。這種分層供電方式使設(shè)計(jì)人員能夠在高密度電路板上平衡效率、瞬態(tài)性能和布局靈活性。

為下個(gè)十年的算力做準(zhǔn)備

48V電源遠(yuǎn)不會(huì)被取代，即使是在最有雄心和前瞻性的數(shù)據(jù)中心里，它也仍然扮演著不可或缺的關(guān)鍵角色。

它是連接不斷演進(jìn)的HVDC配電系統(tǒng)和先進(jìn)板級(jí)穩(wěn)壓之間的統(tǒng)一層，是穩(wěn)定、靈活的標(biāo)準(zhǔn)，能令系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們無(wú)需不斷重新設(shè)計(jì)電源主干即可進(jìn)行創(chuàng)新。

隨著AI工作負(fù)載從每機(jī)架千瓦級(jí)增長(zhǎng)到數(shù)十甚至數(shù)百千瓦級(jí)，48V（以及實(shí)用的50V 或54V實(shí)施方案）將繼續(xù)提供行業(yè)所依賴的效率、可擴(kuò)展性和安全性。

在Flex Power Modules，我們相信智能供電始于智能電源架構(gòu)，而48V依然是您能夠做出的最明智選擇之一。