詳談服務(wù)器電源

詳談服務(wù)器電源

在服務(wù)器各個(gè)部件中，電源負(fù)責(zé)各配件能量的供給，擔(dān)當(dāng)著非常重要的角色，其重要性不言而喻。在我們平時(shí)DIY臺(tái)式機(jī)時(shí)，很多老鳥都非常重視電源的選擇。在服務(wù)器領(lǐng)域，電源可謂是重中之重。

　　開卷語——為什么要用好的電源?

　　一個(gè)好的電源可以讓你的服務(wù)器運(yùn)行更加穩(wěn)定，貌似這句話很有道理，但是涉及到為什么要用好電源，很多用戶就不太清楚了。首先要聲明的是，好電源不一定很昂貴，昂貴的也不一定是適合服務(wù)器應(yīng)用的好電源，要按需配置，選擇的電源與需求不同也是徒勞。一般的PC開機(jī)7天已經(jīng)算是很長的了，而在服務(wù)器上，一年365天不停機(jī)運(yùn)行是常事，所以對(duì)電源元器件的可靠性要求很高，一般PC電源的質(zhì)量是不能和服務(wù)器電源相提并論的。

????? 雖說服務(wù)器電源的原理和技術(shù)早已不是什么秘密，設(shè)計(jì)和制造也不是什么難題，但是要制造出質(zhì)量過硬，性能可靠的服務(wù)器電源完全可不是件容易事。所以在選購時(shí)我們還是推薦您使用大廠名牌產(chǎn)品，為了您的服務(wù)器更穩(wěn)定的運(yùn)行，重視一下電源吧。

　　服務(wù)器電源的標(biāo)準(zhǔn)

　　提起普通PC所使用的ATX規(guī)范，可以說盡人皆知，因?yàn)椴徽撌羌矣肞C還是服務(wù)器電源，ATX都是業(yè)界內(nèi)遵循的規(guī)范。

　　ATX電源規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)是 Intel在1997年推出的一個(gè)規(guī)范，輸出功率一般在125瓦~350瓦之間。ATX電源通常采用20Pin(20針)的雙排長方形插座給主板供電。隨著Intel推出Pentium4處理器，電源規(guī)范也由ATX修改為ATX12V，和ATX電源相比，ATX12V電源主要增加了一個(gè)4Pin的12V電源輸出端，以便更好地滿足Pentium4的供電要求。

　　而最新的 ATX 12V 2.03規(guī)范電源采用雙路+12V輸出，其中一路+12V仍然為CPU提供專門的供電輸出。而另一路+12V輸出則為主板和PCI-E顯卡供電，以滿足高性能PCI-E顯卡的需求。由于采用了雙路+12V輸出，連接主板的主電源接口也從原來的20Pin增加到24Pin，分別由12×2的主電源和2×2的CPU專用電源接口組成。雖然接口連接在了一起，但兩路+12V電源在布線上是完全分開，獨(dú)立輸出的。

　　除此之外，ATX 12V 2.3規(guī)范還將電源滿載轉(zhuǎn)換效率的標(biāo)準(zhǔn)提升至80%以上，進(jìn)一步達(dá)到環(huán)保節(jié)能的要求，并再次加強(qiáng)了+12V的電流輸出能力，規(guī)定電源中對(duì)+12V的總輸出至少要達(dá)到22A，同時(shí)提高了+5VSB的電流輸出要求，對(duì)+12V的涌浪電流峰值、濾波電容的容量、保護(hù)等也作出了新規(guī)定。

??????ATX規(guī)范的變遷

　　在服務(wù)器電源方面，主要是SSI規(guī)范

　　SSI(Server System Infrastructure)規(guī)范是Intel聯(lián)合一些主要的IA架構(gòu)服務(wù)器生產(chǎn)商推出的新型服務(wù)器電源規(guī)范。SSI規(guī)范的推出是為了規(guī)范服務(wù)器電源技術(shù)，降低開發(fā)成本，延長服務(wù)器的使用壽命而制定的，主要包括服務(wù)器電源規(guī)格、背板系統(tǒng)規(guī)格、服務(wù)器機(jī)箱系統(tǒng)規(guī)格和散熱系統(tǒng)規(guī)格。

　　SSI的四種規(guī)范

　　根據(jù)使用的環(huán)境和規(guī)模的不同，SSI規(guī)范又可以分為EPS、TPS、MPS、DPS四種子規(guī)范。

　　EPS規(guī)范(Entry Power Supply Specifi cation):主要為單電源供電的中低端服務(wù)器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中秉承了ATX電源的基本規(guī)格，但在電性能指標(biāo)上存在一些差異。它適用于額定功率在300W～400W的電源，獨(dú)立使用，不用于冗余方式。后來該規(guī)范發(fā)展到EPS12V(Version2.0)，適用的額定功率達(dá)到450W～650W。

　　TPS規(guī)范(Thin Power Supply Specification):具有PFC(功率因數(shù)校正)、自動(dòng)負(fù)載電流分配功能。電源系統(tǒng)最多可以實(shí)現(xiàn)4組電源并聯(lián)冗余工作，由系統(tǒng)提供風(fēng)扇散熱。TPS電源對(duì)熱插拔和電流均衡分配要求較高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保護(hù)功能。

　　MPS規(guī)范(Midrange Power Supply Specification):這種電源被定義為針對(duì)4路以上CPU的高端服務(wù)器系統(tǒng)。MPS電源適用于額定功率在375W～450W的電源，可單獨(dú)使用，也可冗余使用。它具有PFC、自動(dòng)負(fù)載電流分配等功能。采用這種電源元件電壓、電流規(guī)格設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體、電容、電感等器件工作溫度的設(shè)計(jì)裕量超過15%。

　　DPS規(guī)范(Distributed Power Supply Specification):電源是單48V直流電壓輸出的供電系統(tǒng)，提供的最小功率為800W，輸出為+48V和+12VSB。DPS電源采用二次供電方式，輸入交流電經(jīng)過AC-DC轉(zhuǎn)換電路后輸出48V直流電，48VDC再經(jīng)過DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出負(fù)載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規(guī)范主要是為簡化電信用戶的供電方式，便于機(jī)房供電，使IA服務(wù)器電源與電信所采用的電源系統(tǒng)接軌。

????????殊歸同路EPS

　　從上述規(guī)范我們可以看出，EPS規(guī)范電源主要是為需要單電源供應(yīng)的中低端服務(wù)器設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)中繼承了ATX電源的設(shè)計(jì)風(fēng)格;EPS規(guī)范定義的是中低端服務(wù)器所用的通用電源供應(yīng)系統(tǒng)，主要用于單電源模式，支持雙處理器系統(tǒng);在EPS規(guī)范中只對(duì)電源的容量、引腳等做出了規(guī)定，而并沒指定確定的電源額定功率，電源開發(fā)商可以根據(jù)各自不同的開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)不同額定功率的電源，但必須在300-400W范圍內(nèi)。

　　從接口來說，EPS規(guī)范電源和早期ATX電源最直觀的區(qū)別在于提供了24Pin的主板電源接口和8Pin的CPU電源接口，而隨著時(shí)間的推移，普通PC對(duì)電源的要求也越來越高，雙核，SLI等技術(shù)越發(fā)需要更大的電流，因此很多高端主板也開始采用了EPS規(guī)范的電源，即24PIN+8PIN接口，如 ASUS P5WDG2-WS 、 DFI NF4 SLI-DR VENUS 。

ASUS P5WDG2-WS主板

DFI NF4 SLI-DR VENUS 主板

24PIN+8PIN電源接口，其中的8PIN結(jié)構(gòu)兼容P4 4PIN

????萬無一失TPS

　　世界上不存在100%不出故障的電源，即使您選用了國際名牌電源，也不能保證絕對(duì)不出故障。高端服務(wù)器產(chǎn)品中普遍采用多電源系統(tǒng),這幾個(gè)電源是負(fù)載均衡的,即在系統(tǒng)工作時(shí)它們都為系統(tǒng)提供電力,當(dāng)一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí),另一個(gè)或幾個(gè)電源就承擔(dān)所有的負(fù)載。

　　從結(jié)構(gòu)上來說，冗余電源實(shí)際上是由N+1個(gè)獨(dú)立電源組成的，實(shí)現(xiàn)冗余功能主要是靠電源所連接的背板，當(dāng)背板檢測到某電源出錯(cuò)，就會(huì)自動(dòng)停掉出錯(cuò)的電源并發(fā)出警報(bào)，將負(fù)載轉(zhuǎn)移到其他正常的電源單元，使工作人員有足夠的時(shí)間處理——把損壞的電源取下，換上正常的新電源。

SilverStone雙冗余電源

　　其他兩種 MPS規(guī)范和DPS規(guī)范的電源在DIY領(lǐng)域不常遇到，一般在品牌高端服務(wù)器和機(jī)房才能見到，所以這里不作詳細(xì)的介紹了。

　　電源的安規(guī)認(rèn)證

　　安規(guī)認(rèn)證是我們選購電源的重要指標(biāo)，這應(yīng)該是我們選擇電源時(shí)最重要的一點(diǎn)。因?yàn)樗P(guān)系著我們的安全和健康。一個(gè)質(zhì)量合格的電源應(yīng)該通過安全和電磁方面的認(rèn)證，如滿足CCEE和FCC-B等標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證標(biāo)識(shí)應(yīng)在電源的外表上會(huì)有所體現(xiàn)。認(rèn)證標(biāo)記有美國FCC認(rèn)證、歐盟CE認(rèn)證和中國的CCC等認(rèn)證標(biāo)志。通過認(rèn)證的電源在生產(chǎn)流程、電磁干擾、安全保護(hù)等方面都進(jìn)行了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)制訂，具有一定的權(quán)威性。

航嘉8588 服務(wù)器電源的安規(guī)認(rèn)證

??????節(jié)能化設(shè)計(jì)是趨勢

　　近年來，隨著頻率的不斷提升，服務(wù)器的能耗也越來越大。而如今，不少機(jī)房已經(jīng)開始限制服務(wù)器功耗，拒絕超標(biāo)的服務(wù)器進(jìn)入。能源是屬于大家的，環(huán)保、健康、節(jié)能這些字眼很快將成為IT行業(yè)的熱門話題。各大服務(wù)器廠商以及上游廠商正是看到了這一點(diǎn)，不遺余力地就能耗大做文章，由之前一味的比拼頻率轉(zhuǎn)變?yōu)楦訌?qiáng)調(diào)性能/能耗比這個(gè)參數(shù)，即讓用戶以更少的耗電。

　　一款標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能電源，必須同時(shí)滿足以下三個(gè)要求:

　　1、典型負(fù)載下的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到80%

　　所謂典型負(fù)載，是指電源的負(fù)載達(dá)到額定功率的50%，比如額定功率300W的電源，其典型負(fù)載為300*50%=150W。節(jié)能電源在50%的負(fù)載狀態(tài)下，轉(zhuǎn)換效率必須達(dá)到80%。

　　2、待機(jī)功率低于1W

　　待機(jī)功率指的是電腦在關(guān)機(jī)狀態(tài)下的負(fù)載功率。電源在關(guān)機(jī)后，只要電源插線板的電路不斷開，電源就會(huì)給主板提供一個(gè)+5VSB的待機(jī)電壓，電腦開機(jī)、網(wǎng)絡(luò)喚醒、鍵盤開機(jī)都與+5VSB有關(guān)。通常情況下，+5VSB上有微弱的電流，有電流就會(huì)有功率消耗。節(jié)能電源，在+5VSB電壓上的電流在0.1A時(shí)，整個(gè)電源的輸入端的功率不應(yīng)該超過1W，也就是說，此時(shí)電源的轉(zhuǎn)換效率應(yīng)該高于50%。

　　3、功率因數(shù)達(dá)到0.8

　　功率因數(shù)是一個(gè)容易被忽略的指標(biāo)。功率因數(shù)的高低，關(guān)乎國家電網(wǎng)系統(tǒng)的節(jié)能。對(duì)于個(gè)人用戶來說，電網(wǎng)上損耗的無功功率是由國家承擔(dān)了的，提高了電器的功率因數(shù)，就是為國家節(jié)能做出了貢獻(xiàn)。

　　節(jié)能電源的功率因數(shù)，必須要達(dá)到0.8以上。采用主動(dòng)PFC電路的電源，功率因數(shù)可以達(dá)到0.9以上，有的甚至高達(dá)0.99。

　　服務(wù)器一般都是長時(shí)間開機(jī)，積少成多，一點(diǎn)一滴的節(jié)約能為用戶節(jié)約大量的電費(fèi)，使得能源不會(huì)被白白浪費(fèi)掉。

　　和主板的搭配

　　——點(diǎn)不亮不是主板問題，而是電源問題

　　這個(gè)問題在PC上往往不被重視，一般來說只要是電源是好的，就能開機(jī)點(diǎn)亮，而很多服務(wù)器主板開機(jī)時(shí)會(huì)自動(dòng)監(jiān)測電源各項(xiàng)輸出電壓，當(dāng)小于某一數(shù)值時(shí)，為了避免因功率不足而引發(fā)問題，就不會(huì)發(fā)出POWER——ON信號(hào)，導(dǎo)致無法開機(jī)。

此24PIN+8PIN非彼24PIN+8PIN

　　很多服務(wù)器電源往往會(huì)附贈(zèng)一根轉(zhuǎn)接線，很多評(píng)測媒體在看到這條線往往會(huì)寫道:這款電源的適用平臺(tái)非常多，不僅支持Intel至強(qiáng)雙處理器系統(tǒng)，而且通過轉(zhuǎn)接線還可以支持ATX標(biāo)準(zhǔn)的PC系統(tǒng)?？梢钥隙ǖ卣f，如果EPS電源加上那條贈(zèng)送的轉(zhuǎn)接線，是不能上ATX標(biāo)準(zhǔn)PC平臺(tái)的。

　　這條線的名稱叫做EPS12V—ATX GES轉(zhuǎn)接線。ATX GES是一種電源規(guī)范，這種規(guī)范最初是為支持AMD公司的Atnlon MP雙處理器主板而開發(fā)的，采用ATX GES電源規(guī)范設(shè)計(jì)的主板也只有幾款而已，例如泰安的K7X(S2468)和K7(S2462)主板。到 K8時(shí)代，電源接口已經(jīng)和雙XEON平臺(tái)統(tǒng)一， ATX GES規(guī)范也走到了盡頭。關(guān)于ATX GES規(guī)范，可以參考一下http://www.rackmount.com/Rackacc/ATXGES.htm這個(gè)英文頁面，有詳盡的解釋。

泰安基于ATX GES接口規(guī)范的主板S2462