本文将详细介绍当前服务器电源的主要标准,包括ATX标准、SSI标准及其各个子规范,以帮助读者深入了解服务器电源的技术特点和选择要点
一、ATX标准 ATX标准是由英特尔(Intel)在1997年推出的一种电源规范,至今仍在广泛使用,尤其在台式机、工作站和低端服务器领域
ATX标准电源的输出功率通常在125瓦至350瓦之间,这一范围能够满足大多数中低端服务器的供电需求
ATX电源通常采用20Pin的双排长方形插座给主板供电,这一设计在当时是革命性的,极大地推动了PC电源的发展
随着Intel推出Pentium4处理器,ATX标准逐渐演变为ATX12V
Pentium4处理器的功耗较高,要求电源能够提供更为稳定的12V电压输出,因此ATX12V电源增加了一个4Pin的12V电源输出端,以更好地满足Pentium4的供电要求
这一改进使得ATX12V电源在服务器领域的应用更加广泛
近年来,ATX12V标准继续发展,推出了ATX12V 2.03和ATX12V 2.3等版本
ATX12V 2.03规范电源采用双路+12V输出设计,其中一路+12V仍然为CPU提供专门的供电输出,而另一路+12V输出则为主板和PCI-E显卡供电,以满足高性能PCI-E显卡的能耗需求
由于采用了双路+12V输出,连接主板的主电源接口也从原来的20Pin增加到24Pin,分别由12×2的主电源和2×2的CPU专用电源接口组成
尽管这些接口是相连的,但两路+12V电源在布线和输出上却是完全独立的,确保了供电的稳定性和可靠性
ATX12V 2.3规范对电源的转换效率提出了更高的要求,规定满载转换效率必须达到80%以上,以响应环保节能的号召
此外,新规范还进一步强化了+12V的电流输出能力,要求电源中对+12V的总输出至少达到22A
同时,对于+5VSB的电流输出要求、+12V的涌浪电流峰值、滤波电容的容量以及保护措施等方面也做出了更为严格的规定
这些改进使得ATX12V 2.3规范电源在能效和稳定性方面有了显著提升,更加适用于对供电要求较高的服务器环境
ATX电源除了提供基本的供电功能外,还具有一些电源管理功能,如电源开关、待机模式和休眠模式
这些功能可以帮助服务器实现更高的能源效率,并为用户提供更方便的操作和管理选项
此外,ATX电源通常具有较高的转换效率,可以将AC电压转换为所需的DC电压和电流,减少了电能损耗,提供了更稳定和可靠的电源供应
ATX电源的规格和尺寸也较大,通常为150mm×86mm×140mm,这种尺寸使得ATX电源能够适应大多数标准的PC服务器机箱
二、SSI标准 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
它涵盖了服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格等多个方面,为服务器电源的设计和生产提供了全面的指导
根据使用的环境和规模的不同,SSI规范又可以分为EPS、TPS、MPS、DPS四种子规范
1.EPS规范 EPS(Entry Power Supply Specification)规范主要为单电源供电的中低端服务器设计
它继承了ATX电源的基本规格,但在电性能指标上存在一些差异
EPS规范适用于额定功率在300瓦至400瓦的电源,通常独立使用,不用于冗余方式
后来,EPS规范发展到EPS12V(Version2.0),适用的额定功率范围扩大至450瓦至650瓦
EPS规范电源与早期ATX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,以适应双核和SLI等技术的需求
因此,许多高端主板也开始采用EPS规范的电源
2.TPS规范 TPS(Thin Power Supply Specification)规范适用于180瓦至275瓦的系统,具有PFC(功率因数校正)和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,适用于N+1冗余工作模式,并具备冗余保护功能
这使得TPS规范电源在需要高可靠性和稳定性的服务器环境中得到广泛应用
3.MPS规范 MPS(Midrange Power Supply Specification)规范被定义为针对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,并采用高规格的电源元件和半导体器件,以确保在恶劣环境下仍能稳定工作
MPS规范电源的设计裕量较大,通常超过15%,这使得它能够在高温和高负载条件下保持较长的使用寿命
4.DPS规范 DPS(Distributed Power Supply Specification)规范涉及一种单48V直流电压输出的供电系统,其最小功率为800瓦,同时提供+48V和+12VSB两种电压输出
DPS电源采用独特的二次供电方式,首先将输入的交流电转换为48V直流电,随后再通过DC-DC转换电路输出所需的+5V、+12V、+3.3V直流电
这一规范旨在简化电信用户的供电方式,促进机房供电的便捷性,并使IA服务器电源与电信电源系统相契合
DPS规范电源在电信和数据中心等领域得到广泛应用,为服务器提供了稳定可靠的供电支持
三、服务器电源的选择要点 在选择服务器电源时,需要考虑多个因素以确保选择到合适的电源标准
以下是一些关键的选择要点: 1.功率需求:根据服务器的功耗需求选择合适的电源功率
服务器通常使用多个高功耗组件,如处理器、硬盘、扩展卡等,因此需要选择功率较大的电源以满足其供电需求
一般来说,服务器电源的功率范围在300瓦至2000瓦之间,具体取决于服务器的配置和用途
2.冗余设计:对于需要高可靠性和稳定性的服务器环境,冗余电源设计是必不可少的
冗余电源可以在一个电源出现故障时自动切换至另一个电源,确保服务器的连续运行
常见的冗余设计包括N+1冗余和2N冗余等
3.能效和环保:选择能效较高的电源可以减少电能损耗和热量排放,降低运行成本并符合环保要求
ATX12V 2.3规范等电源标准对电源的转换效率提出了更高的要求,规定满载转换效率必须达到80%以上
因此,在选择服务器电源时,应优先考虑符合这些标准的电源
4.接口和兼容性:确保所选电源与服务器主板、硬盘、光驱等设备的接口兼容
ATX电源通常具有20+4针的主板电源接口、SATA电源接口和PCIe电源接口等,而EPS电源则提供24Pin的主板电源接口和8Pin的CPU电源接口
在选择电源时,应根据服务器的接口类型进行选择
5.品牌和质量:选择知名品牌的电源可以确保产品的质量和可靠性
知名品牌通常具有完善的研发和生产体系,能够提供高质量的电源产品和优质的售后服务
在选择电源时,应优先考虑这些品牌的产品
四、未来发展趋势 随着服务器技术的不断发展,服务器电源也在不断改进和创新
未来服务器电源将朝着以下几个方向发展: 1.低压化:为了减少发热和节能,未来服务器电源将朝着低压化方向发展
通过降低电压输出,可以减少电能损耗和热量排放,提高电源的能效和稳定性
2.大功率化:随着服务器性能的不断提升,对电源功率的需求也在不断增加
未来服务器电源将朝着大功率化方向发展,以满足高性能服务器的供电需求
3.高密度:为了提高服务器的空间利用率和降低散热成本,未来服务器电源将朝着高密度方向发展
通过优化电源设计和提高功率密度,可以在有限的空间内提供更大的功率输出
4.高效率:提高电源的转换效率是降低运行成本和符合环保要求的关键
未来服务器电源将采用更先进的转换技术和材料,以提高电源的转换效率和稳定性
5.智能化:未来服务器电源将具备更智能的管理功能,如远程监控、故障预警和自动调整等
这些功能可以帮助用户更好地管理服务器电源,提高服务器的可靠性和稳定性
综上所述,服务器电源标准是确保服务器稳定运行的重要因素之一
ATX标准和SSI标准是当前服务器电源的主要标准,各自具有不同的特点和适用范围
在选择服务器电源时,需要根据服务器的功耗需求、冗余设计、能效和环保要求、接口和兼容性以及品牌和质量等因素进行综合考虑
未来服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率和智能化方向发展,以满足不断变化的市场需求和技术挑战