MOSFET在服務(wù)器電源上的應用

服務(wù)器電源主要用在數據中心場(chǎng)景中，主要應用于服務(wù)器、存儲器等設備。它和PC電源一樣，都是一種開(kāi)關(guān)電源。

服務(wù)器電源按照標準可以分為ATX電源和SSI電源兩種。

ATX標準是Intel在1997年推出的一個(gè)規范，使用較為普遍，輸出功率一般在125瓦～350瓦之間主要用于臺式機、工作站和低端服務(wù)器。

SSI（Server System Infrastructure）規范是Intel聯(lián)合一些主要的IA架構服務(wù)器生產(chǎn)商推出的新型服務(wù)器電源規范，SSI規范的推出是為了規范服務(wù)器電源技術(shù)，降低開(kāi)發(fā)成本，延長(cháng)服務(wù)器的使用壽命而制定的，主要包括服務(wù)器電源規格、背板系統規格、服務(wù)器機箱系統規格和散熱系統規格。

目前，大多數數據中心運營(yíng)商都是將12V DC輸入作為主板電源。在傳統架構中，不間斷電源 (UPS) 將在整個(gè)數據中心為兩個(gè)獨立AC分配方案提供備用電源。在典型服務(wù)器主板中，兩個(gè)AC-DC電源相互之間提供冗余，每個(gè)電源足以滿(mǎn)足服務(wù)器主板的全部電力需求。

二、服務(wù)器電源市場(chǎng)分析

AI、ChatGPT應用火熱，除了最核心的計算芯片以外，電源供應器也是市場(chǎng)討論的焦點(diǎn)話(huà)題之一。

目前市場(chǎng)上部分服務(wù)器電源的功率已經(jīng)超過(guò)3000W，有廠(chǎng)家預測未來(lái)的AI服務(wù)器電源功率會(huì )達到5000W甚至是8000W。

根據IDC數據，全球TOP5服務(wù)器廠(chǎng)商市場(chǎng)集中度高，基本維持在50%， 主要玩家依次為戴爾，HPE，浪潮，聯(lián)想和SuperMicro，預計至2025年全球服務(wù)器出貨量將達1440.7萬(wàn) 臺，中國達416.2萬(wàn)臺，全球占比29%。2025年全球服務(wù)器電源市場(chǎng)規模將達316億元，2020~2025年CAGR達11%，中國市場(chǎng)規模將達91億元，2020~2025年CAGR達11%。

三、服務(wù)器電源拓撲

通常鈦金級高效電源由無(wú)橋或半無(wú)橋PFC級（如圖騰柱級）和諧振DC-DC級（如LLC轉換器）組成（參見(jiàn)下圖 ）。12V的輸出電壓多半使用中心抽頭變壓器，而48V系統則應考慮全橋整流。

圖騰柱PFC+LLC拓撲

圖騰柱PFC+LLC拓撲：第一級PFC電路，電路啟動(dòng)時(shí)，沖擊電流較大，要求MOSFET有較強的EAS能力，高頻橋臂要求MOS的開(kāi)關(guān)性能好，低頻橋臂要求MOS導通??；后級LLC諧振電路，要求MOSFET的Body Diode具有較強的di/dt能力，較小的Qrr。

服務(wù)器電源市場(chǎng)應用，龍騰半導體的高壓SJ MOS，其產(chǎn)品優(yōu)勢：

• 針對PFC拓撲，優(yōu)化EAS，增強抗雪崩能力，增強抗浪涌能力；

• 針對LLC拓撲，優(yōu)化體二極管，增強di/dt能力，降低Qrr和驅動(dòng)干擾；

• 優(yōu)化Qg和Coss/Ciss比值，降低驅動(dòng)損耗，提升驅動(dòng)抗干擾能力。

服務(wù)器電源市場(chǎng)應用，龍騰半導體的SGT MOS，其產(chǎn)品優(yōu)勢：

• 優(yōu)化Qg和Vth，高一致的Vth讓并聯(lián)更安全可靠；

• 優(yōu)化Coss和Rdson，更大程度地降低開(kāi)關(guān)損耗和導通損耗，降低溫升。