小谈服务器电源技术及如何选购适用电源

顾名思义,服务器电源就是指使用在服务器上的电源(power),它和pc(个人电脑)电源一样,都是一种开关电源。

服务器电源按照标准可以分为atx电源和ssi电源两种。atx标准使用较为普遍,主要用于台式机、工作站和低端服务器;而ssi标准是随着服务器技术的发展而产生的,适用于各种档次的服务器。

atx标准

atx标准是intel在1997年推出的一个规范,输出功率一般在125瓦~350瓦之间。atx电源通常采用20pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。随着intel推出pentium4处理器,电源规范也由atx修改为atx12v,和atx电源相比,atx12v电源主要增加了一个4pin的12v电源输出端,以便更好地满足pentium4的供电要求(2ghz主频的p4功耗达到52.4瓦)。

ssi标准

ssi(serversysteminfrastructure)规范是intel联合一些主要的ia架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范,ssi规范的推出是为了规范服务器电源技术,降低开发成本,延长服务器的使用寿命而制定的,主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。

根据使用的环境和规模的不同,ssi规范又可以分为tps、eps、mps、dps四种子规范。

eps规范(entrypowersupplyspecification):主要为单电源供电的中低端服务器设计,设计中秉承了atx电源的基本规格,但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300瓦~400瓦的电源,独立使用,不用于冗余方式。后来该规范发展到eps12v(version2.0),适用的额定功率达到450瓦~650瓦,它和atx12v电源最直观的区别在于提供了24pin的主板电源接口和8pin的cpu电源接口。联想万全2200c/2400c就采用了eps标准的电源,输出功率为300w,该电源输入电压宽范围为90~264v,功率因数大于0.95,由于选用了高规格的元器件,它的平均无故障时间(mtbf)大于150000小时。

tps规范(thinpowersupplyspecification):适用于180瓦~275瓦的系统,具有pfc(功率因数校正)、自动负载电流分配功能。电源系统最多可以实现4组电源并联冗余工作,由系统提供风扇散热。tps电源对热插拔和电流均衡分配要求较高,它可用于n+1冗余工作,有冗余保护功能。

mps规范(midrangepowersupplyspecification):这种电源被定义为针对4路以上cpu的高端服务器系统。mps电源适用于额定功率在375瓦~450瓦的电源,可单独使用,也可冗余使用。它具有pfc、自动负载电流分配等功能。采用这种电源元件电压、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计裕量超过15%。在环境温度25度以上、最大负载、冗余工作方式下mtbf可到150000小时。

dps规范(distributedpowersupplyspecification):电源是单48v直流电压输出的供电系统,提供的最小功率为800瓦,输出为+48v和+12vsb。dps电源采用二次供电方式,输入交流电经过ac-dc转换电路后输出48v直流电,48vdc再经过dc-dc转换电路输出负载需要的+5v、+12v、+3.3v直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式,便于机房供电,使ia服务器电源与电信所采用的电源系统接轨。

虽然目前服务器电源存在atx和ssi两种标准,但是随着ssi标准的更加规范化,ssi规范更能适合服务器的发展,以后的服务器电源也必将采用ssi规范。ssi规范有利于推动ia服务器的发展,将来可支持的cpu主频会越来越高,功耗将越来越大,硬盘容量和转速等也越来越大,可外挂高速设备越来越多。为了减少发热和节能,未来ssi服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。

服务器采用的配件相当多,支持的cpu可以达到4路甚至更多,挂载的硬盘能够达到4~10块不等,内存容量也可以扩展到10gb之多,这些配件都是消耗能量的大户,比如中高端工业标准服务器采用的是xeon(至强)处理器,其功耗已经达到80多瓦特(w),而每块scsi硬盘消耗的功率也在10瓦特(w)以上,所以服务器系统所需要的功率远远高于pc,一般pc只要200瓦电源就足够了,而服务器则需要300瓦以上直至上千瓦的大功率电源。

在实际选择中,不同的应用对服务器电源的要求不同,像电信、证券和金融这样的行业,强调数据的安全性和系统的稳定性,因而服务器电源要具有很高的可靠性。目前高端服务器多采用冗余电源技术,它具有均流、故障切换等功能,可以有效避免电源故障对系统的影响,实现24×7的不停顿运行。冗余电源较为常见的是n+1冗余,可以保证一个电源发生故障的情况下系统不会瘫痪(同时出现两个以上电源故障的概率非常小)。冗余电源通常和热插拔技术配合,即热插拔冗余电源,它可以在系统运行时拔下出现故障的电源并换上一个完好的电源,从而大大提高了服务器系统的稳定性和可

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计