密度已成为核算机服务器的规划的一个重要因素。摩尔定律现已使人们有或许将多个高功能内核到一个单一的体系级芯片(SoC)器材以及支撑逻辑。高密度的现场可编程门阵列(FPGA)供给了进一步的或许性运用加快和集成。
其成果是布置在每个逻辑板体系内，供给强壮的核算潜能多个高功能SoC组件。但是，推进更高的集成度的改变，工艺技能发生了连锁反响对服务器中的配电影响。
处理器和FPGA规划团队已削减的电源电压低至1V或以下的中心逻辑因为选用较高的电压将导致损坏的高速晶体管。在1.8 V至3 V电压规模仅用于I / O存储器和外设。这现已导致需求更高的电流水平需求被传递到处理器和FPGA比较是的状况下的十年前的状况。这种趋势是排除了运用传统电源转化架构。高电流的需求通常会指向运用能够处理高负荷和压力较大的无源元件。但是，这样的大部件逆潮流细密服务器，削减的用于电源转化电路可用的PCB空间的量。其成果，电力转化器
适合于服务器的制造商现已改变了他们的规划办法。
一个趋势是添加的开关频率，以下降峰值电流需求，这有助于坚持无源元件的尺度如电容器到最小，虽然需求细心的规划技能，以削减开关损耗的影响。
今日，以树立一个服务器的最有用的办法是选用散布式电源结构，其间一个或多个前端的PSU电源电流的中心和点的负载(POL)树的DC / DC转化器。配电电压比，以尽量削减丢失的电缆所要求的处理器和FPGA更高。须制备的要害的决定是配电电压需求被设置在该水平。
POL电源电压为1伏或更小的削减现已导致需求变换器规划者处理大的输入/输出比率，乃至具有12 V.为了支撑整个机架下部丢失常用配电电压，制造商正在寻求在两个阶段的转化率，运用高电压如24伏，36伏或乃至是48伏中常用的电信交换机，转化至12伏或5伏在板上，与最终的POL变换器供给所述子1 V所需求的中心逻辑。但是，经过支撑更大的份额，一些POL为导向的产品可支撑更高的中心电压，无需二次转化阶段。
单，双级挑选图片
图1：单和两阶段挑选中心功率散布。
该Picor PI33XX冷电源降压稳压器系列以Vicor的制造选用了高功能的零电压开关(ZVS)拓扑结构供给电源功率高达98%。运用ZVS拓扑使得能够最小化与运用硬开关拓扑惯例降压调理器相关联的开关损耗高频动作。在PI33XX系列的高开关频率也下降了外部滤波元件的尺度，进步功率密度，一同完成快速的动态呼应线路和负载瞬变。该PI33XX降压型稳压器能够将输入电压规模为8 V至36 V的输出电压从1 V至16 V和输出电流高达10A的功率运送高达120 W.
在PI33XX系列产品高度和操控电路，功率半导体和支撑组件在一个10×1×2.56毫米体系级封装(SiP)集成。电力运送能够进一步进步运用单线电流同享无需额定的元件交错多达六个PI33XX降压调理器。该PI33XX系列降压稳压器只需求一个外部电感和最小的陶瓷电容，输入和输出滤波，构成一个完好的高功能的稳压器。没有频率补偿，参数设置或添加外部元件。 -40°C至125°C的宽作业温度规模内答应运用在简直任何环境。
Picor冷电源的图画(点击检查全尺度)
图2：设备，如Picor酷功耗表现出高集成度。
为客户供给高功率的小型封装的最小输出电容，在第3代SupIRBuck系列的世界整流器选用专有调制器计划可完成在高频和高带宽的操作需求供给杰出的瞬态jitter-和无噪音运转反响。产品如12一IR3894能够输入电压少则1 V至21 V和供给低于1 V的输出，下降到0.5 V时，支撑最新的SoC。开关频率可在300kHz到1.5MHz的高灵活性的一切路途。的IR3894打包在一个低概括5×6毫米的QFN。像其他产品在家庭，低概括和杰出的热功能，然后答应运用未经散热器设备，该设备可设备在印刷电路板的反面，为处理器和支撑逻辑上的前侧更多的空间。关于SupIRBuck系列全体的成员比较，比较分立式处理计划代替集成处理计划和60%，红外宣称可节省20%的空间的PCB空间方面。
适于与5伏或12伏中心运用时，Enpirion的EN2392QI从Altera公司是一系列用于与高密度FPGA运用功率转化器中的一个。该Enpirion公司架构选用高速MOSFET技能支撑兆赫开关频率。该EN2392QI集成了操控器，功率MOSFET，补偿网络和电感在11毫米×10毫米封装，为235平方毫米的全体处理计划范畴，一旦外部元件都包含在内，并供给了超越在宽负载规模内90%的功率 – 从3 A到超越8 A.
能够有约束的开关频率能够在多大程度上进步之前，开关损耗将成为转化器的全体功率损耗。除了一个临界频率，功率将开端下降。多相或多相拓扑供给处理此问题的办法。在这个架构中，转化器别离电路分红两个或多个阶段。各相是担任供给所需的负载的总功率的一小部分。参加相使得能够完成的高频动作的许诺而不下降实践开关周期。有用的作业频率是有用的根本开关频率乘以相数。总的作用是改善瞬态呼应和切开波纹，而不会发生运转的问题在较高基频。
由配线一同转化器，与Picor冷功率器材，它有或许运用多相作业以进步全体的功率水平在高开关速度。多相兼容设备的一个比如是所述的凌力尔特LTM4630，双输出的独立非阻隔开关形式DC / DC电源。它能够供给两个18 A输出相对较少的外部输入和输出电容和设备组件。
该模块供给准确调理输出电压经过外部电阻从0.6伏到1.8伏超越4.5 V至15 V输入电压可编程的，它的适合于运用两阶段中心总线架构的服务器规划。该LTM4630具有双集成稳定频率电流形式稳压器和优化在500 kHz的频率规模内切换内置功率MOSFET器材。
经过衔接多个销设备之间和编程的相位操控引脚不同水平的每个，最多十二个阶段跨过六个器材能够级联到相关于互相一同运转。因为服务器处理器往往会掉电轻负荷，高功率可与可选的突发形式操作或脉冲跳动操作运用操控引脚这些条件下完成的。
凌力尔特LTM4630图片
图3：选用凌力尔特LTM4630四相装备。
经过会集先进的操控和新颖的SIP技能，功率变换器规划者正在协助添加核算机服务器的密度，并答应更多的功能被包装成一个小的空间，而不献身功率。在MOSFET技能和操控算法的进一步改善或许会看到进一步的功率和散热的改善。
