目前，电源行业充满契机。例如大型服务中心可能包含几十万台服务器。汽车电子发展也很快，电动汽车和混动汽车所占比例也越来越高——许多国家都计划在2025年淘汰燃油汽车。世界各地无人驾驶也有相应的发展路线图。LED照明也受到广泛应用，例如美国拉斯维加斯赌场的整条街都采用了LED光源照明。
另外，AI领域发展迅速。在半导体领域，摩尔定律是说每18到24个月晶体管数量和性能翻一倍，而AI领域则提出了数据中心规模每年要翻两倍。
在数字领域，CPU的进展非常快，而在模拟领域，电源的效率提升却相对缓慢。电源的效率和功率提升取决于电源器件的改良，甚至是原材料的改良，例如磁芯的材料、磁芯的形状、MOSFET（包括由Si向GaN发展）、数字控制、集成（小型化和轻薄化）、效率等。
日前，在Vicor公司深圳技术研讨会同期的媒体见面会上，该公司亚太区市场销售副总裁Eric Wong以及高级经理&总工程师Chris Swartz接受媒体采访，探讨了电源领域出现的重要变化趋势，以及为何该公司技术能够出类拔萃，实现极小的模块尺寸和极高的效率和功率密度。
据Eric Wong介绍，Vicor在技术上被公认为业界第一，但是市场份额却不是那么突出，原因是覆盖范围没有那么广——主要集中在数据中心、军工、航天、铁路等应用。
在数据中心领域，该公司在CPU和服务器的解决方案上都有提供。在人工智能领域，Vicor也在跟各种各样的AI芯片厂家合作。另外就是汽车。AI除了在数据中心/云端应用外，另一大应用就是无人驾驶汽车。然后就是延伸到电动和混动汽车。
Wong指出，无论是数据中心服务器、电动汽车还是机器人，它们都需要采用电源来供电，同时也就带动电源的技术改进。
“我们理想中的电源是能提供100%的转换效率，不占用空间，而且没有成本。然而，实际上不可能做到。”Wong说。以前，电源工程师的设计优先级是先考虑成本，再考虑效率，最后考虑体积。然而随着时代的发展，系统变得越来越复杂，体积也越来越小，例如手机的小型化，机器人里可能包含数千个子系统，还要能动、能飞、能走，在发生危险的时候还要能刹车……因此，系统已经不再只是一块PCB板，而是变得越来越复杂。
系统开发人员要花多少时间在电源上？而且，现在的电源设计优先级已发生改变：体积的要求最高。
据介绍，目前一个数据中心占地几万平方米甚至十万平方米，里面挤满了几十万台服务器。而且，把越多的服务器放在一起也就越好。怎么能够做到？“可能有人会说，地是政府批的，不在乎用地面积，那就错了。”Wong解释说，数据中心内的若干服务器需要考虑怎么高效地把它们连接在一起——大数据即海量的数据，需要在最短的时间内分析出来（包括降低时延）。这也就是为什么AI芯片越做越大，例如前不久就有公司做出了一片晶圆仅包含一颗芯片。
以前数据中心是用来作存储，现在则更多地是用来做重要的实时运算。因此我们需要使系统体积尽可能缩小，电源的体积也就要缩小。
然而，电源的散热是个重要考虑因素，带来的代价也就可能很大。能效也就需要提高，这样也能使体积得到缩小。然而，以前电源的效率从80%提升到85%看似非常大，而从现在最高的效率，例如98.5%，再想往上提升就愈加困难。
“很多电源芯片原厂做不了服务器项目，是因为效率做得不够高，散热做得不够好。”Wong指出。
此外，若能使电源能效提升、体积减小，总系统成本还可得到减小。同时，用户也会关心实际的采购成本会否降低。
拿Vicor去年年底发布的NBM模块来说，其封装尺寸仅为2.3x1.7x1.5cm3，外面包铜，并采用先进的散热材料（下图中的黑色部分），因此体积小、散热好。并且由于体积很小，所用材料也很少。而且其量产性能很高，并采用全自动化生产，成本也就低。
Vicor的产品线是基于48V总线向两边延伸，例如到负载点（POL），或从12V升压到48V，从380V或800V总线降压到48V，从AC到48V。可以为服务器CPU、存储器等进行供电。
下图是Vicor的负载点电流密度路线图。从中可以看出，其负载点产品的电流密度从2012年的0.8A/mm2逐渐增长到2019年的2.0A/mm2，而竞争对手这方面的指标在今年才达到0.6A/mm2。
再看其功率密度路线图，也从2012年的0.8kW/in3增长到了2019年10kW/in3，相当可观，而竞争对手在今年最高只做到0.8kW/in3。
另外，近些年，Vicor的产品线也在从多品种、小批量的模式向少品种、大批量的方向转变。“例如，数据中心和汽车应用的差异性没有那么大，所以可以以少品种的方式满足大批量的需求，而铁路、军工等应用则差异较大，需要的品种多，但是量却小。”他解释说。
还有个有趣的现象是，随着模块尺寸的缩小，该公司的竞争对手也由原来的台达和艾默生等转为了ADI、Infineon、MPS、ST和Renesas等。这个市场也是比原有市场大了很多。
最后，当问及48V应用的市场情况时，Wong回答说，首先，为了降低能耗，服务器供电正在从12V向48V转变。随着AI和云计算的兴起，虽然48V供电的增幅只有每年百分之几，但由于数据中心服务器的基数巨大，增长数量也相当可观。其次，汽车也在往48V转变，尤其是在中国，虽然起步较欧洲日本要晚，但是追赶速度却是很快。
至于该公司效率为何做得高，Chris Swartz指出，主要是因为其采用了分比式架构（即先稳压后降压的拓扑架构）——这是Vicor的专利，目前还在专利期。另外是占空比，竞争厂商的占空比可能只能做到1/10，而Vicor的可以做到1/50。例如，48V转到1V即48:1，别的厂商无法做到。再就是工艺，Vicor的模块工艺做到了极致，包括功率密度和厚度等。
至于GaN等新技术的采用，他补充说，该公司也有计划尝试。但是在采用这些新技术前，Vicor就已经达到这种水平了。GaN技术虽好，但是还不成熟。“对于传统的电源架构来说，虽然它可以提高开关频率，降低体积，但是也会带来复杂的EMI问题。”他强调。
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