揭秘服务器电源种类:高效供电大解析

服务器电源种类

时间:2025-02-12 04:32


服务器电源种类详解 服务器电源,作为服务器的重要组成部分,扮演着将交流电(AC)转换为服务器内部组件所需的直流电(DC)的关键角色

    随着技术的不断进步,服务器电源的种类也日益丰富,以满足不同应用场景和性能需求

    本文将对服务器电源的种类进行详细解析,帮助读者更好地理解和选择适合自己需求的服务器电源

     一、ATX电源与SSI电源:两大主流标准 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

     1. ATX电源 ATX规范是Intel在1995年制定的主板及电源结构标准,ATX是英文(AT Extend)的缩写

    ATX电源规范经历了ATX 1.1、ATX 2.0、ATX 2.01、ATX 2.02、ATX 2.03和ATX 12V等多个阶段

    目前市面上的电源多遵循ATX 2.03或更新的ATX 12V标准

     ATX电源的输出功率一般在125瓦至350瓦之间,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的供电需求(2GHz主频的P4功耗达到52.4瓦)

     2. SSI电源 SSI(Server System Infrastructure)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

    它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(Entry Power Supply Specification):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瓦至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瓦至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(Thin Power Supply Specification):适用于180瓦至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(Midrange Power Supply Specification):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瓦至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(Distributed Power Supply Specification):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

     二、服务器电源供应类型:多样性与适用性 除了ATX和SSI两大标准外,服务器电源供应类型还可以根据其设计、效率、容量和冗余特性进行分类

    以下是一些常见的服务器电源供应类型: 1. 基本电源供应单元(Basic PSU) 这是最基本的电源供应类型,通常用于小型或入门级服务器

    它们通常只提供基本的电源转换功能,没有额外的冗余或高级功能

     2. 热插拔电源(Hot-swappable Power Supplies) 这类电源供应单元允许在不重启服务器的情况下更换电源,从而提高了系统的可用性和维护的便捷性

    热插拔电源通常用于需要24/7不间断服务的服务器

     3. 冗余电源供应单元(Redundant Power Supplies, RPS) 冗余电源供应单元通常成对使用,以提供电源冗余

    如果一个电源单元失败,另一个可以立即接管,从而避免服务器停机

    冗余电源技术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靠性

     4. 可扩展电源(Scalable Power Supplies) 这类电源设计用于可扩展的服务器系统,可以根据需要添加或移除电源模块

    它们通常用于大型数据中心,以适应不同的工作负载和扩展需求

     5. 高效率电源供应单元(High-efficiency PSUs) 高效率电源供应单元通过减少能量损耗来降低服务器的总体能耗

    它们通常具有80 PLUS认证,表明其转换效率达到了一定的标准

     6. 模块化电源供应单元(Modular Power Supplies) 模块化电源供应单元允许用户根据需要选择和安装所需的电源模块

    这种设计可以减少电缆混乱,提高空气流动性,从而提高服务器的冷却效率

     7. 外部电源供应单元(External Power Supplies) 在某些设计中,电源供应单元可能位于服务器外部,通过电缆连接到服务器

    这种设计可以提高维护的便利性和设备的紧凑性

     8. 不间断电源(Uninterruptible Power Supply, UPS) 虽然不是直接的服务器电源供应单元,但UPS为服务器提供了紧急电源,以防主电源故障

    UPS可以为服务器提供短暂的电力,以完成安全关机或切换到备用电源

     9. 多相电源(Multi-phase Power Supplies) 多相电源供应单元使用多个电源转换阶段,可以提供更稳定和更高效的电源分配

     10. CRPS电源 CRPS(Common Redundant Power Supplies)技术规范定义了电源的外观尺寸、指示灯状态等要求,以满足不同客户的需求

     三、服务器电源选购指南 在选购服务器电源时,应综合考虑多个因素,以确保所选电源能够满足服务器的性能需求和可靠性要求

    以下是一些选购指南: 1. 关注电源品质 电源的品质是选购时需要重点关注的一个方面

    包括输出功率、效率、纹波噪音、时序、保护