多年來，工程師一直使用第一種方法，因?yàn)樵摲椒ㄅc數(shù)十年來為單相 AC 及 12V DC-DC 轉(zhuǎn)換器及穩(wěn)壓器構(gòu)建的大型生態(tài)系統(tǒng)兼容。其它原因還包括 DC-DC 轉(zhuǎn)換器拓?fù)湫阅懿蛔?，無法高效將更高電壓直接轉(zhuǎn)換為負(fù)載點(diǎn) (PoL) 電壓，以及這些電壓更高的轉(zhuǎn)換器及穩(wěn)壓器的相關(guān)費(fèi)用等。

然而，現(xiàn)代電源設(shè)計(jì)使用第二種方法的越來越多，提高 PDN 電壓。這一趨勢(shì)的推動(dòng)力源于系統(tǒng)負(fù)載功率的顯著提升。以數(shù)據(jù)中心為例，人工智能 (AI)、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的加入，使機(jī)架功率迅速上升到了兩倍，達(dá)到 20kW范圍，而超級(jí)計(jì)算機(jī)服務(wù)器機(jī)架則已接近 100kW 或更高。

理想的負(fù)載點(diǎn)電源系統(tǒng)。穩(wěn)壓器在 Vin = Vout 時(shí)提供最高效率。大電流供電最接近負(fù)載點(diǎn)時(shí)效率最高，從而可最大限度降低 I2R 損耗。

這一電源需求的增長(zhǎng)促使系統(tǒng)工程師對(duì)其整個(gè) PDN 進(jìn)行了重新評(píng)估，從機(jī)架到機(jī)架內(nèi)部的配電，乃至服務(wù)器刀片上的 PDN，無一例外，因?yàn)楝F(xiàn)代 CPU 和 AI 處理器功耗更大。機(jī)架功率為 5kW 水平時(shí)，單相 AC到機(jī)架 是正常的。然后將 AC 轉(zhuǎn)換為 12V，配送給服務(wù)器刀片。功率為 5kW 時(shí)，PDN 電流為 416A (5kW/12V)，配電通過大量線纜進(jìn)行。

處理器功率大約從 2015 年開始急劇上升，因此機(jī)架電源上升到了 12kW。所以，必須在 12V PDN 的機(jī)架內(nèi)對(duì) 1kA 電流進(jìn)行管理。OCP (開放計(jì)算項(xiàng)目) 聯(lián)盟成員主要包括云計(jì)算、服務(wù)器和 CPU公司，該聯(lián)盟將一如既往地發(fā)展其 12V 機(jī)架設(shè)計(jì)。OCP 機(jī)架從線纜轉(zhuǎn)移到了母線排，并在機(jī)架內(nèi)分配多個(gè)單相 AC 至 12V 轉(zhuǎn)換器，以最大限度縮減機(jī)架到服務(wù)器刀片的PDN距離以及阻抗。與以往機(jī)架供電的主要差異是，以前來自于機(jī)架饋電的單相交流電為三相中的單相。

能夠構(gòu)建其自己的機(jī)架及數(shù)據(jù)中心解決方案的公司開始轉(zhuǎn)而采用 48V 配電。這一策略將 12kW 機(jī)架的大電流 PDN 問題削減到了 250A，但為刀片服務(wù)器的功率轉(zhuǎn)換帶來了新的難題。

通過“最后一英寸”傳輸大電流，為高功率處理器設(shè)置了障礙。Vicor 技術(shù)不僅可提高這一性能，而且還可簡(jiǎn)化主板設(shè)計(jì)。

機(jī)架電源超過 20kW 的范圍時(shí)，服務(wù)器機(jī)架 PDN 設(shè)計(jì)將不斷發(fā)展。人們?yōu)榱司S持 12V 原有系統(tǒng)的現(xiàn)狀，在許多方面都得有創(chuàng)新，但數(shù)據(jù)中心引入AI的處理器穩(wěn)態(tài)電流超過 1000安培、峰值電流接近 2000安培時(shí)，就會(huì)讓基于 12V傳統(tǒng)的 PDN 不切實(shí)際。AI 的核心是性能，而 12V PDN 則會(huì)限制性能和競(jìng)爭(zhēng)力。

為了解決高功率機(jī)架的諸多難題，OCP 聯(lián)盟正在向可容納 48V PDN 的機(jī)架發(fā)展。從 12V 配電轉(zhuǎn)向 48V，可將輸入電流需求降低 4 倍 (P=V×I)，將損耗銳減 16 倍(功耗 = I2R)。此外，汽車、5G、LED 照明和顯示屏市場(chǎng)以及工業(yè)應(yīng)用，也在向 48V 配電轉(zhuǎn)型。因此，48V 電源轉(zhuǎn)換器生態(tài)系統(tǒng)正