數(shù)據(jù)中心正經(jīng)歷快速演變。人工智能服務(wù)器及大型語(yǔ)言模型訓(xùn)練每機(jī)柜功耗可達(dá)數(shù)百KW，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)企業(yè)服務(wù)器的能耗水平。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)服務(wù)因其產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步推高了機(jī)柜密度與散熱需求。正如國(guó)際能源署行業(yè)報(bào)告指出，隨著人工智能和高性能計(jì)算時(shí)代的到來，數(shù)據(jù)中心能耗正呈爆發(fā)式增長(zhǎng)。這推動(dòng)著電源架構(gòu)創(chuàng)新與高效供電方案的發(fā)展。設(shè)計(jì)者如今不僅需要平衡峰值供電能力，還必須統(tǒng)籌每個(gè)機(jī)柜的能效表現(xiàn)與熱管理約束。

圖1：展示了2020年至2030年間全球數(shù)據(jù)中心按設(shè)備劃分的電力消耗增長(zhǎng)趨勢(shì)（基準(zhǔn)情景）

隨著全球企業(yè)競(jìng)相部署大規(guī)模人工智能工作負(fù)載，數(shù)據(jù)中心建設(shè)正迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)，其規(guī)模令人震驚。據(jù)報(bào)道，微軟正投入約800億美元建設(shè)支持人工智能的數(shù)據(jù)中心；而OpenAI及其硬件合作伙伴已簽署了數(shù)千兆瓦級(jí)別的協(xié)議，計(jì)劃部署完整的人工智能園區(qū)。這些企業(yè)承諾正在全球范圍內(nèi)催生專門建造的高功率數(shù)據(jù)中心建設(shè)熱潮，這些站點(diǎn)已經(jīng)開始重塑地方經(jīng)濟(jì)、電網(wǎng)格局和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施版圖。多項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)倡議正印證這一趨勢(shì)。

開放計(jì)算項(xiàng)目

Open Compute Project，簡(jiǎn)稱OCP

數(shù)據(jù)中心行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者（Meta、微軟、谷歌等）制定的OCP規(guī)范要求采用標(biāo)準(zhǔn)化、高效且模塊化的機(jī)架組件。這些規(guī)范對(duì)電源效率、物理形態(tài)規(guī)格及能源再利用提出了新要求。OCP著重于減少能源浪費(fèi)，并支持符合IEA標(biāo)準(zhǔn)的靈活可組合機(jī)架設(shè)計(jì)。因此，測(cè)試工程師必須確保新型電源單元PSU在實(shí)際負(fù)載條件下滿足這些OCP標(biāo)準(zhǔn)。

80 PLUS紅寶石認(rèn)證

新興的80 PLUS Ruby（或稱Titanium+）認(rèn)證針對(duì)數(shù)據(jù)中心電源設(shè)定了極致的效率標(biāo)準(zhǔn)（關(guān)鍵負(fù)載點(diǎn)效率約≥96%）。該標(biāo)準(zhǔn)要求電源在50%負(fù)載下至少達(dá)到95.5%的效率，并在高壓條件下輕載時(shí)保持90%的效率。實(shí)現(xiàn)Ruby級(jí)效率需要對(duì)損耗機(jī)制進(jìn)行精細(xì)驗(yàn)證，您的設(shè)備必須能夠達(dá)成這些微小的損耗指標(biāo)。

直流電網(wǎng)與微電網(wǎng)集成

超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正開始采用更高電壓的直流配電系統(tǒng)（例如800V直流架構(gòu)）及現(xiàn)場(chǎng)直流微電網(wǎng)，以提升整體效率。NVIDIA等企業(yè)正在研發(fā)介于設(shè)施電源與服務(wù)器機(jī)柜之間的800V/1500V（未來趨勢(shì)）中間直流母線。這帶來了新的測(cè)試場(chǎng)景：需要測(cè)試高壓直流-直流轉(zhuǎn)換器以及為機(jī)柜內(nèi)50V負(fù)載供電的逆變器模塊。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)前電源測(cè)試范圍已覆蓋從50V負(fù)載軌到千伏級(jí)直流電網(wǎng)的完整譜系。

這些趨勢(shì)中的每一項(xiàng)都帶來了測(cè)試挑戰(zhàn)，包括大電流（數(shù)百至數(shù)千A ）、高電壓（高達(dá)2000伏）以及高功率（高達(dá)2MW）、能量回饋流動(dòng)、快速瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)和精確的效率測(cè)量。泰克公司很早就意識(shí)到了這一市場(chǎng)變化。泰克EA系列大功率直流電源和負(fù)載專為滿足這些新的數(shù)據(jù)中心需求而優(yōu)化。該系統(tǒng)可測(cè)試是否符合OCP和80 PLUS標(biāo)準(zhǔn)，支持新一代直流架構(gòu)，并簡(jiǎn)化了其他傳統(tǒng)設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)的嚴(yán)格效率與可靠性測(cè)試。

關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景

幾個(gè)具體的測(cè)試場(chǎng)景展示了數(shù)據(jù)中心電源測(cè)試對(duì)專用設(shè)備的需求。我們簡(jiǎn)要概述了泰克解決方案所應(yīng)對(duì)的最重要案例：

1800V系統(tǒng)的高功率測(cè)試

新一代AI電源機(jī)架采用約800V直流中間總線。在這些高電壓下運(yùn)行的電源設(shè)備可提供數(shù)百KW甚至MW級(jí)的功率。例如，一臺(tái)800V的1MW PSU，電流約為1250A。驗(yàn)證此類單元需要額定電壓超過800V且能處理數(shù)百KW功率的測(cè)試設(shè)備。泰克 EA 10000系列模塊（如EA-PUB和EA-PUL 11000-160）直接滿足這些需求。這些單元在6U機(jī)架內(nèi)提供高達(dá)1000V、160A的60KW功率，并可并聯(lián)實(shí)現(xiàn)更高功率輸出。

圖2：端到端數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu)---從13.8千伏交流電網(wǎng)輸入，到約800伏直流中間母線，再經(jīng)隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換至54/12伏輸出線路。新一代AI電源機(jī)架需要額定電壓超過800伏的專用大功率測(cè)試設(shè)備，以驗(yàn)證數(shù)百千瓦級(jí)別的PSU。

2電源架/電源系統(tǒng)測(cè)試

數(shù)據(jù)中心機(jī)架常采用電源架架構(gòu)（多個(gè)PSU并聯(lián)供電至總線，具備冗余功能）。測(cè)試整個(gè)電源架需應(yīng)對(duì)巨大的累積電流。例如，一個(gè)電源架可能并聯(lián)四個(gè)20KW的PSU，在48V電壓下輸出80KW功率（電流超過1600A ）。測(cè)試臺(tái)可采用三臺(tái)EA-PSB 10080-1000設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行（3×30KW=90KW，總電流容量3000A）來提供負(fù)載。每臺(tái)設(shè)備既可并聯(lián)輸出電流，也可分別獨(dú)立測(cè)試單個(gè)PSU。其多通道模塊化特性使適配變得簡(jiǎn)便：機(jī)架線纜只需分流至各PSU或輸入端即可。

3PSU效率驗(yàn)證

數(shù)據(jù)中心電源必須在各負(fù)載范圍內(nèi)達(dá)到高效率目標(biāo)。為符合80 PLUS Ruby或OCP標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試涉及測(cè)量微小損耗（通常<5%的輸出功率）。借助泰克 EA電源與回饋式負(fù)載，可在不散發(fā)多余熱量的情況下量化損耗。工程師能夠掃描負(fù)載電流并與輸入電流進(jìn)行對(duì)比。EA-PSB系列設(shè)備95.5%的回饋能力意味著幾乎所有輸入功率都可用于測(cè)試。相比之下，傳統(tǒng)的回饋單元約92%的效率會(huì)浪費(fèi)MW級(jí)輸入中約80KW的功率——導(dǎo)致測(cè)試成本高昂。這種高效率設(shè)計(jì)既簡(jiǎn)化了紅寶石級(jí)規(guī)范的達(dá)標(biāo)驗(yàn)證流程，又在市場(chǎng)上超越了其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

4VRM（電壓調(diào)節(jié)模塊）測(cè)試

在服務(wù)器內(nèi)部，電壓調(diào)節(jié)模塊（VRM）將48V電壓降至CPU/GPU所需的1V供電軌。VRM工程師需要在48V輸入和數(shù)百安培電流條件下測(cè)試模塊。EA-ELR 10080-1000可通過提供遵循CPU功耗軌跡的快速可編程電流消耗，模擬VRM輸出端的服務(wù)器負(fù)載。同時(shí)，EA-PSB則模擬為VRM供電的48V電源。這種雙設(shè)備配置可驗(yàn)證VRM如何處理負(fù)載瞬變（從空閑狀態(tài)到滿載的斜坡上升）及其對(duì)整體效率的貢獻(xiàn)。由于GPU可能在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)突然吸收或釋放約500A電流，此類測(cè)試能力至關(guān)重要。

板級(jí)高密度服務(wù)器電源電子設(shè)備，其中精密穩(wěn)壓與快速瞬態(tài)響應(yīng)需求，驅(qū)動(dòng)了下一代數(shù)據(jù)中心對(duì)PSU（電源供應(yīng)單元）和VRM（電壓調(diào)節(jié)模塊）進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)試的必要性。

5生產(chǎn)線終端測(cè)試

PSU的大規(guī)模生產(chǎn)要求測(cè)試設(shè)備具備高吞吐量。一個(gè)測(cè)試平臺(tái)可能需要每小時(shí)驅(qū)動(dòng)數(shù)十臺(tái)設(shè)備，這要求自動(dòng)化的切換功能并能夠同時(shí)處理多個(gè)待測(cè)設(shè)備（DUT）。泰克EA的測(cè)試系統(tǒng)憑借其緊湊的模塊化設(shè)計(jì)和易于堆疊的特性，允許從單個(gè)機(jī)架并行測(cè)試多個(gè)電源單元。PSB 20000系列采用三路輸出設(shè)計(jì)，僅需單臺(tái)設(shè)備即可同時(shí)測(cè)試三個(gè)獨(dú)立被測(cè)單元。通過軟件界面可快速為不同測(cè)試方案重新配置設(shè)備，從而最大化吞吐量。同時(shí)，得益于能量回饋設(shè)計(jì)，即使機(jī)架持續(xù)進(jìn)行測(cè)試，采用交流系統(tǒng)的工廠仍能保持可控運(yùn)行。

泰克解決方案概述與優(yōu)勢(shì)

泰克EA系列提供專為數(shù)據(jù)中心PSU設(shè)計(jì)的回饋式電源與負(fù)載。

超高能量回收效率

EA-PSB系列雙向電源在理想條件下可實(shí)現(xiàn)高達(dá)95.5%的能量回饋至電網(wǎng)。實(shí)際上，這意味著測(cè)試過程中能源（及熱量）浪費(fèi)大幅減少。更低的浪費(fèi)意味著更低的冷卻需求與運(yùn)營(yíng)成本。例如，在1MW測(cè)試級(jí)別，相較于傳統(tǒng)的92%能效的設(shè)備，EA電源更高的效率可節(jié)省約30-40KW電力。在長(zhǎng)期測(cè)試過程中，這將是相當(dāng)可觀的節(jié)電量。

模塊化與可擴(kuò)展性

EA產(chǎn)品系列覆蓋了從數(shù)百瓦到數(shù)MW的功率范圍。每個(gè)模塊（例如EA-PSB 11000-80 4U）均采用緊湊型設(shè)計(jì)，可并排安裝于機(jī)架中。模塊支持并聯(lián)以倍增電流輸出，或串聯(lián)以倍增電壓。實(shí)踐中，這意味著可以根據(jù)需求快速構(gòu)建測(cè)試系統(tǒng)——例如從單個(gè)30 kW模塊到總計(jì)3.84 MW的多機(jī)架系統(tǒng)。模塊化設(shè)計(jì)還允許在測(cè)試需求變更時(shí)直接替換更高功率單元，無需購(gòu)置整套全新測(cè)試平臺(tái)。

寬電壓范圍

泰克EA系列模塊可無縫覆蓋從低到高的電壓應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)單元的輸出電壓范圍覆蓋60V至2000V。如需更高電壓，可將兩個(gè)單元串聯(lián)堆疊，最高可達(dá)3000V。這意味著系統(tǒng)能夠測(cè)試從48V電壓調(diào)節(jié)模塊到新興的800V-1500V直流總線電源在內(nèi)的所有設(shè)備。因此，單次投資即可適配未來多種數(shù)據(jù)中心電源架構(gòu)。

大電流能力

部分?jǐn)?shù)據(jù)中心負(fù)載需要極大的電流。泰克的EA-PSB和ELR 10080-1000型號(hào)可在單個(gè)4U機(jī)架單元內(nèi)提供高達(dá)1000A 的電流（通過并聯(lián)這些模塊可實(shí)現(xiàn)更高電流負(fù)載）。舉例而言，測(cè)試50V、600A的供電軌已相當(dāng)于30KW功率。競(jìng)品可能需要兩臺(tái)獨(dú)立設(shè)備才能達(dá)到600A，這將使投資和運(yùn)營(yíng)成本翻倍。而單機(jī)解決方案可實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)潔的測(cè)試配置，同時(shí)降低資本支出。

水冷系統(tǒng)及安全考量

數(shù)據(jù)中心工程實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)車間可能相當(dāng)炎熱。泰克EA系列為其許多大功率型號(hào)設(shè)備提供水冷配置的選項(xiàng)。水冷技術(shù)提高了可靠性，大幅減少了熱量散發(fā)，使設(shè)備能在不過熱和低噪音的環(huán)境下以全額定功率運(yùn)行。這在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和生產(chǎn)中進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試時(shí)是一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。它還能降低可聞噪聲，營(yíng)造更好的工作環(huán)境。此外，泰克EA電源包含可編程安全功能（報(bào)警條件和限制）以保護(hù)被測(cè)設(shè)備。在實(shí)驗(yàn)室或生產(chǎn)車間，這些因素至關(guān)重要，因?yàn)楹弦?guī)和可靠性是首要考慮。

軟件與控制

所有設(shè)備均配備直觀的控制軟件和標(biāo)準(zhǔn)接口（包括以太網(wǎng)、USB、EtherCAT等）。工程師可編寫復(fù)雜測(cè)試序列腳本、執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，并與自動(dòng)化測(cè)試臺(tái)架集成。結(jié)合每臺(tái)設(shè)備配備多個(gè)獨(dú)立通道等功能，這種軟件靈活性進(jìn)一步提升了測(cè)試吞吐量。

我們致力于為用戶提供“精準(zhǔn)”的解決方案：為應(yīng)用場(chǎng)景提供電壓、電流與效率的完美匹配。

明星產(chǎn)品推薦

EA-PSB 10080-1000(4U)

雙向直流電源。能夠在低壓下提供高達(dá)1000A的30kW輸出。在負(fù)載模式下，它能夠吸收來自被測(cè)設(shè)備的電能并回饋至電網(wǎng)。該設(shè)備非常適合測(cè)試48V PSU。其95.5%的效率顯著降低了測(cè)試能耗。

EA-ELR 10080-1000(4U)

額定功率30KW、最大電流1000安的可編程直流電子負(fù)載。它能在PSU或電池備份單元 (BBU)模擬服務(wù)器負(fù)載曲線，快速切換負(fù)載電流以模擬CPU/GPU的動(dòng)態(tài)特性，支持恒流、恒功率及自定義波形模式。

EA-PUB 11000-160(6U)

泰克EA工業(yè)系列高壓直流電源。該設(shè)備可提供高達(dá)1000 V的電壓，輸出功率達(dá)60KW。此型號(hào)適用于極高電壓的直流機(jī)架供電需求（例如，為800V直流母線供電或?yàn)楦邏褐绷麟娫磫卧烹姡?。它具有高度穩(wěn)定性和精準(zhǔn)控制能力，適用于新型轉(zhuǎn)換器模塊的特性測(cè)試。

自動(dòng)化模塊化機(jī)架系統(tǒng)

借助靈活且模塊化的EA機(jī)架系統(tǒng)產(chǎn)品組合，可在單個(gè)42U機(jī)架內(nèi)集成高達(dá)300KW的功率。這使得設(shè)備能夠在配備急停鏈和絕緣監(jiān)測(cè)等可選安全附件的安全外殼中使用。

EA Elektro-Automatik

AI和HPC技術(shù)已徹底改變數(shù)據(jù)中心電力設(shè)計(jì)格局，測(cè)試設(shè)備必須同步革新。泰克正提供這種新一代測(cè)試能力。泰克旗下EA Elektro-Automatik產(chǎn)品系列將極致效率（回饋效率高達(dá)95.5%）、寬廣的電壓/電流范圍與模塊化靈活性融合于成熟易用的平臺(tái)中。這意味著數(shù)據(jù)中心電源制造商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者既能滿足開放計(jì)算項(xiàng)目和80 PLUS Ruby能效標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)對(duì)新型直流架構(gòu)，又能實(shí)現(xiàn)更低的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)成本。