數(shù)字電源系統(tǒng)管理降低數(shù)據(jù)中心的功耗

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)師正面臨著提升其系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量和性能并增加功能及特點(diǎn)的壓力。與此同時(shí)，如何減少系統(tǒng)的總功耗也是其必需應(yīng)對(duì)的難題。在數(shù)據(jù)中心里，人們所面對(duì)的挑戰(zhàn)是需要通過重新編排工作流程并將某些任務(wù)轉(zhuǎn)移至那些工作量不足的服務(wù)器(從而可將其他的服務(wù)器關(guān)斷)來降低總功耗。為了滿足這些需求，了解終端用戶設(shè)備的功耗是非常重要的。正確設(shè)計(jì)的數(shù)字電源管理系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩籼峁┕臄?shù)據(jù)，這樣就可以做出靈活的能量管理決策。

在當(dāng)今的新式電子系統(tǒng)中，穩(wěn)壓器的狀態(tài)或許是所剩的最后一個(gè)“盲點(diǎn)”，因?yàn)橐话闱闆r下它們不具備對(duì)關(guān)鍵的操作參數(shù)進(jìn)行直接配置或遠(yuǎn)程監(jiān)視的方法。對(duì)于可靠運(yùn)作而言，檢測(cè)穩(wěn)壓器輸出電壓的時(shí)間漂移或過熱狀況并據(jù)此采取相應(yīng)的行動(dòng)可以說是至關(guān)緊要的。設(shè)計(jì)精良的數(shù)字電源系統(tǒng)管理(DPSM)方案能夠監(jiān)視穩(wěn)壓器的性能并匯報(bào)其運(yùn)行狀況，以在其超出規(guī)格范圍甚至發(fā)生故障之前采取糾正措施。

如欲把DPSM 用于穩(wěn)壓器和電源設(shè)計(jì)，則要求工程師仔細(xì)查看一條學(xué)習(xí)曲線，以了解怎樣通過計(jì)算機(jī)上的圖形用戶界面(GUI)來完成此類器件的編程和連接。這包括學(xué)習(xí)新的程序設(shè)計(jì)軟件，而且每家提供數(shù)字電源器件的公司都有其獨(dú)特的軟件包。因此，應(yīng)選擇一家擁有經(jīng)過縝密思考和用戶友好型軟件包及GUI 的公司，這一點(diǎn)很重要。此外，他們還應(yīng)擁有一支信譽(yù)卓著的技術(shù)支持員工隊(duì)伍，這支隊(duì)伍具備在此類電源的設(shè)計(jì)過程中為客戶提供幫助所需的各種能力。

多軌板級(jí)電源系統(tǒng)

大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)均通過一塊48V 背板來供電。一般將該電壓降壓至一個(gè)較低的中間總線電壓(通常為12V 至3.3V)，以為系統(tǒng)內(nèi)部的電路板支架供電。然而，這些電路板上的子電路或IC 需要在低于1V 至3.3V 的電壓范圍以及數(shù)十mA至數(shù)百A的電流范圍內(nèi)運(yùn)作。因此，為了將中間總線電壓降壓至子電路或IC 所需的期望電壓，負(fù)載點(diǎn)(POL)DC/DC 轉(zhuǎn)換器是必不可少的。這些電源軌具有嚴(yán)格的排序、電壓準(zhǔn)確度、裕度調(diào)節(jié)和監(jiān)控要求。

在數(shù)據(jù)通信、電信或存儲(chǔ)系統(tǒng)中有可能存在多達(dá)20個(gè)POL電壓軌，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師需要一種按照其輸出電壓、排序和最大可容許電流來管理這些電壓軌的簡(jiǎn)單方法。某些處理器要求其I/O 電壓在其內(nèi)核電壓之前上升，而有些DSP 則要求其內(nèi)核電壓先于其I/O 電壓上升。斷電排序也是不可或缺的。設(shè)計(jì)人員需要一種簡(jiǎn)便易行的調(diào)整方法以優(yōu)化系統(tǒng)性能并存儲(chǔ)用于每個(gè)DC/DC 轉(zhuǎn)換器的特定配置，從而達(dá)到簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作的目的。