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48V市电直供技术是数据中心未来发展方向(7)

北极星智能电网在线  来源:51CTO    2015/1/5 11:27:42  我要投稿  

3、从BMP和VRM电源层面

我们继续再到服务器主板电源层面,传统服务器主板上是12V供电,还需要12Vstandby等辅助输出用于管理控制等,然后经过服务器主板上一堆VRM电源将12V输入转换成低压的5V、3.3V、1.3V等不同输出,分别给到硬盘、内存和CPU等不同单元供电,总体成本其实不低而且电源占用了主板较多的空间。

此外,这些VRM电源通常效率不高,能量浪费较为严重。我们知道传统的PUE衡量标准其实没考虑服务器主板上电源带来的能量损耗,如果这些VRM电源只有50%的效率,即便机房级PUE做到1.0,那么到最后环节还是有一半的能源被白白浪费掉,因此传统12V架构的VRM电源不够优化且有较大提升的空间。如果现有服务器主板能改采用创新的48V输入供电架构,那么真正需要做的只是将这些VRM电源模块替换成业界非常通用和成熟的48V输入BMP板上电源模块。直接将48V输入降压成5V、3.3V和1.3V等,而且这些BMP板上模块通常比传统VRM电源效率更高,大规模应用价格可能还有优势,对现有服务器主板也没有太多影响。因为这些BMP板上电源模块可以以1/4 、1/8砖模块的方式,采用贴片或者焊接的工艺安装到主板上,无需太多电源调试和主板layout更改,应用起来非常简单,而且可复制通用性强。

通过前面几个部分的比较和分析,采用分布式48V电源插框和电池BBU的架构,从技术成熟度和产业链等层面分析,开展难度并不大,但带来的收益却是巨大的。目前业界google、facebook等公司已经或者正在做此方面应用研究和使用,我们认为将会是国内外数据中心行业供电架构的下一个重要发展方向。

可能的另外一个技术路线

我们前面提到UPS技术的发展,很大程度取决于电池技术的水平,由此衍生出采用飞轮储能UPS、传统铅酸电池UPS、分布式锂电池UPS(大量采用锂电池的手机或者笔记本电脑就是一些很好的应用案例)等不同的技术路线。特别是随着未来电池科技的不断发展,肯定会有新的电池技术来革新替代现有UPS。

但就今天而言,消费类电子行业在大量采用的低成本锂电池有可能会给传统UPS带来技术革新,或者至少加速传统UPS改进的步伐,如前面介绍的手机电池和笔记本电脑电池就是一些很好的例子。我们知道即便离开了电网,手机或者笔记本电脑都可以持续的工作,直到下一次充电。类似数据中心的UPS在掉电情况下能持续给服务器供电,直到柴发启动给数据中心持续供电。因此按照这个思路,如果我们也给IT设备像手机或者笔记本电脑一样安装上锂电池,短时间停电仍可以像手机一样继续通话上网,像笔记本电脑一样继续可以工作办公,长时间停电则靠柴油发电机来保障持续供电,可以保障业务的持续运行,那么我们为什么还需要传统的UPS呢?

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