預(yù)測1：快速處理巨量資料的需求將推動超大規(guī)模資料中心的成長

隨著處理器電流的增加，熱管理將是主要的挑戰(zhàn)。

Emergen Research最近發(fā)佈的一份報告顯示，2022 年，全球超大規(guī)模計算市場將繼續(xù)在 2021 年約 1470 億美元的基礎(chǔ)上保持猛烈成長，預(yù)計到 2028 年，收入的年複合成長率將達到 27.4%。實現(xiàn)成長的重要推動因素有很多，其中包括不斷成長的雲(yún)端運算工作負(fù)載、資料中心最佳化、社群媒體平臺以及data-as-a-service資料即服務(wù)的出現(xiàn)。

高效能運算 (HPC) 主要有三種應(yīng)用：人工智慧和機器學(xué)習(xí) (AI/ML)、超級電腦運算以及超大規(guī)模運算，每種應(yīng)用都有一系列特定的需求。

AI/ML 的目標(biāo)是透過巨量資料建立有意義的分析模型（即訓(xùn)練），該項工作的完成必須是可預(yù)測、可重複和超低延遲的。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，開發(fā)了專用處理器和運算系統(tǒng)，例如 Nvidia DGX 和 Cerebras CS-2 系統(tǒng)。之前，這些平臺所使用的高效能處理器是採用 10nm 製程製造，現(xiàn)在它們正在向 7nm 甚至 5nm 製程發(fā)展。

這類處理器的核心電壓範(fàn)圍在 0.8V 至 0.66V 之間，並且在穩(wěn)態(tài)電流超過 1kA、峰值電流超過 2kA 時，並正逐漸接近 0.34V。

在如此高的電流下，供電在管理 I2R 損耗的過程中至關(guān)重要。而在接近負(fù)載的位置提供電流倍增器進行橫向供電，有助於降低 PDN 提升負(fù)載電流至500A，垂直供電則可進一步降低PDN將負(fù)載電流提升至 1kA 以上。

對於超大規(guī)模雲(yún)端運算資料中心，影響設(shè)計的兩個主要因素是總體擁有成本和電源使用效率。在機架中使用 48V 配電，不僅可縮小機架空間，而且還能使用可擴充的 48V 電池備援系統(tǒng)，其可消除大型不斷電供應(yīng)系統(tǒng)。所有這一切都有助於提高機架密度，也就是說可提高運算容量、改善總體擁有成本。

預(yù)測 2：資料中心營運商仍會爭論選擇 AC 電源還是 DC 電源

DC 直流配電最重要的優(yōu)勢包括可消除大型 AC-DC UPS 系統(tǒng)以及無需擔(dān)心運算負(fù)載分配的平衡等。但它也有其自己的缺點，比如除了少數(shù)高壓 DC 工程儲備人才外，沒有人能直接接觸高壓 DC 電源，以及為數(shù)不多能提供高壓 DC 生態(tài)系統(tǒng)元件（熔斷器和高功率斷開器等）的廠商。

現(xiàn)代資料中心最常用的方法是將三相 AC 電源引入建築物內(nèi)，然後將其分成三路單相 AC 線路，該 AC 線路由其自己的 UPS 系統(tǒng)備份。這種架構(gòu)不僅需要更高的前期基礎(chǔ)設(shè)施成本，而且還需要確保在三相之間均勻地分配工作負(fù)載。除此之外，還需要有有大量的人才儲備以及在執(zhí)行大型資料中心專案方面擁有豐富專業(yè)技術(shù)的成熟供應(yīng)商合作夥伴生態(tài)系統(tǒng)。值得注意的是，無論選擇 AC 配電，還是 DC 配電，最終所有電子負(fù)載都是基於低壓 DC 電源工作。因此，與典型 12V DC 配電相比，使用 48V DC 配電最佳化「最後一哩」應(yīng)用，將帶來降低功耗的巨大優(yōu)勢。此外，將 48V 直接轉(zhuǎn)換用於大電流 PoL（48V-PoL），還可進一步降低功耗，從而將顯著簡化熱管理過載問題。該組合在將大部分可用輸入電源用於提供高密度運算，以滿足更低總體擁有成本需求的過程中發(fā)揮了重要作用。