Vicor推出全系列的48V电源产品，年度最值得的电源管理技术？

　　过去一年中，英伟达、华为、嘉楠、AMD、赛灵思推出7纳米的CPU、GPU、FPGA和AI处理器，这意味着强大的处理器中强大的运算力的同时，受工艺限制其工作电压也要降低至1V甚至以下。由其这类芯片其运算功率强大，在工作电压下降的同时，工作电流不可避免要升高。

　　在服务器、数据中心、5G基站以及AI加速器等领域，以48V电压替代传统的12V电压，在谷歌、Facebook等巨头们的推广下迅速普及开来。而高密度48V电源组件的市场引导者，Vicor最早洞察到这个趋势，并在几年内推出了很多成熟的方案，其系统的可靠性和经济性已经在顶级数据中心系统中大规模验证。在2019慕尼黑上海电子展，Vicor的展台主题便是48V电源管理方案，成为工程师们关注的焦点。

　　电子发烧友记者前往展台采访时，被紧紧围观的Vicor展台上空悬挂的巨大的“48V”标识所吸引。在绿色的电路符号设计中格外显眼，让观众一眼即可看出本次Vicor展台的技术主题。

　　Vicor的技术专家和销售市场高管，在本次展会现场接受了电子发烧友网等专业媒体的采访，左起分别为Vicor 中国销售总监 Kevin Ni，Vicor首席工程师/高级经理 Chris S. Swartz，Vicor亚太区销售与市场副总裁 Eric Wong和Vicor中国业务拓展经理Justin Chen。他们介绍了包括工业、数据中心、LED高清屏显、铁路汽车等领域的Vicor 48V电源的设计案例。

　　应用一：智能汽车、电动汽车中的48V应用

　　随着对燃油环保的要求越来越高，48V电源在新问世的燃油汽车中几乎是标配。Vicor的NBM可以实现12V与48之间电源系统的双向转换，帮助实现汽车中的自动启停、行驶中的能源回收、自动驾驶运算等更环保和智能的功能。

　　同时，Vicor的ZVS稳压芯片能够高效地从48V电压转换到负载端，减少12V母线的压力。现场展示中可以看到，48V ZVS PI358x，输入电压范围30至60V，它可实现峰值97%的效率。

　　图：3.6KW的PowerStrip，200至410V的输入，支持12V和48V多路可编程电压输出，也可实现92.5%的峰值效率。该产品可为电动汽车的无人驾驶系统提供完整的电源供给，包括高性能计算机，各种传感器以及控制系统等。汽车电子设计工程师，可以在如此紧凑的DC-DC电源转换产品上自由地实现12V和48V，大大节省了车内电子系统的设计空间，方便汽车的轻量化设计。通过可编程输出电压调节，可以轻松应对自动驾驶系统的软硬件升级变化。

　　应用二：7纳米制程CPU/AI芯片时代到来，48V电源输入成为设计刚需

　　Vicor亚太区销售与市场副总裁 Eric Wong指出，新的人工智能处理器采用7纳米甚至更新的工艺，其功率不断上升，传统12V的电源占用更多的PCB面积，在散热方面要求更新，如果不满足电源需求，则很可能会限制CPU的工作性能。

　　“Vicor的48V合封电源可以减少CPU周边的电源设计器件，节省PCB板空间，减少了功耗损失。目前的横向设计已经让电源与CPU足够接近减少电压损失。很快还将推出的纵向设计，电源直接在PCB下方连线CPU，电源模块还可更加接近CPU。” Eric解释说。

　　Vicor 48V直接到CPU/GPU）的单级转换架构（48V至1V DC输入），节省了周边器件。（来源：Vicor网站）

　　在辐射与噪声方面可以看到48V直接供电的好处。如上图所示，多相DRMOS的方案与Vicor VTM的48V电压直流供电，仪器测试出的两个系统的噪声区别（来源：Vicor，详情介绍链接：http://www.vicorpower.com/zh-cn/industries-computing/48v-direct-to-cpu ）

　　Vicor亚太区销售与市场副总裁 Eric Wong也在采访中对电子发烧友记者说：“Vicor的 48V直接为CPU 供电在性能方面堪比 12 V 至 1 V 的传统多相位，在传统多相位增加一个 48 V 至 12 V 等级转换器只会进一步降低性能。48 V 服务器机架与 12 V 机架系统相比，能量损失降低 30% 以上。”

　　电子发烧友记者在Vicor展台中也看到一个非常酷炫的产品展示。这款数据中心的主板，采用浸没液冷48V转1V供电，峰值电流高达到1000A。

　　这是液冷系统的流动供水，记者特别手摸了一下水管，温度很正常，几乎感觉不到温热。Vicor工作人员介绍，过去在传统的AC电源中才会用到所谓的风冷系统，而现在的数据中心的CPU需要高功率的运算。这个散热的液冷系统中采用了Vicor合封电源，其CPU/GPU主板全身浸泡在3M公司提供的全氟三丁氨中进行散热，其功率容量还可以提升30%。

　　应用三：在 AC-DC 转换中建立新的功率密度

　　Vicor的电源模块在行业中多年地位不可撼动，其不动推进的电源密度的技术创新是其致胜法宝之一。Vicor首席工程师/高级经理 Chris S. Swartz在展会现场接受采访时也着重介绍了AC-DC的新产品平板电源（Power Tablet）。

　　Chris 说：“Vicor开创性地设计出了平板电源，它可以在满负载下0.99PF实现96%的效率。10kW的平板电源尺寸比iPad还要小。与 48/54V配电系统兼容。”

　　图：Vicor的AC-DC产品48V输出RFM电源，功率可以实现从1kW至10kW范围。

　　写在最后

　　Vicor的电源模块，在48V输出产品上已经针对市场新出现的应用，都有很好的覆盖，同时还能做到12V与48V的兼容。作为电源设计的创新引导者，电子发烧友记者在采访之前曾想向Vicor提问，在众多电源芯片与模块供应商不断被收购或合并的过程中，Vicor如何去保持自己在行业中的地位。不过这个问题在参观展台和Vicor的宣讲中就已经得到了很好的解答。

　　采访下来，我认为其原因一是Vicor在不断地保持对行业最前沿技术的跟进，例如AI、电动汽车、自动驾驶技术、5G通信、AGV和工业领域，电源管理技术不是简单的复制与降成本，而是在不断地创新。

　　采访中获悉，去年Vicor公司的创始人CEO Patrizio Vinciarelli 荣获2019年IEEE William E.Newell电力电子奖。该奖旨在奖励为分布式电源系统应用开发提供高效率，高功率密度的电源转换技术。该奖项表彰了Patrizio在电源行业的卓越领导力，肯定了其所代表的Vicor的技术实力。

　　Vicor率先在行业中推出全系列的AC-DC，DC-DC的48V输出电源产品。在材料上也采用更新的封装与散热技术。如上图所示，Vicor的模块采用了含黄金的合金材料来做封装，保证了高功率密度的正常散热。

　　此外，Vicor新产品的成功，不仅仅停留在设计层面，而是利用自己的工厂有保障的产能来实现在市场上的快速增长。据Chris介绍，Vicor美国的安多弗工厂，在2018年产能增加了6倍，产量实现增长375%。在长期产能增长方面，Vicor计划到2020年现有工厂还要增加85，000平方米，届时可以实现更多的产能。