資料中心電源轉換基礎設施正在快速發展
人工智慧 (AI) 資料中心建置正在推動快速創新，以滿足電力需求、提高效率、加快部署速度並降低訓練和需求高峰期間的尖峰功率需求。資料中心電源轉換技術包括：
- 10至34.5千伏中壓固態變壓器（SST）
- 用於備用電源和削峰的電池儲能係統 (BESS)
- 800V直流大功率配電
- 100千瓦高效能功率架，可支援1兆瓦機架
泰萊科萊協助工程師推進並優化資料中心電源轉換基礎設施
泰萊克羅伊了解資料中心配電領域的創新發展趨勢，並且能夠最好地協助滿足當前和下一代資料中心電源轉換基礎設施的需求。
固態變壓器（SST）
固態終端（SST）已迅速從實驗室概念發展成為生產現實。它們可以加快資料中心部署速度，與電池儲能係統（BESS）原生集成，並降低資料中心電力損耗。
- 在開發過程中，最終驗證之前，測量從電網輸入到直流輸出的總轉換效率。
- 測量半導體裝置開關週期內或以內對峰值或負載削減事件的動態響應時間 50/60 赫茲功率循環
- 測試模組化多電平逆變器各子部分的相互關係
- 在動態變化的運行週期下衡量效率和運行情況——而不僅僅是靜態快照
電池儲能係統（BESS）和不間斷電源系統（UPS）
公用事業公司和公共服務委員會 (PSC) 對超大規模資料中心新建高功率電網連接持謹慎態度，導致併網延遲和高額的高峰負載費用。電池儲能係統 (BESS) 可以緩解這些問題。
- 結合SST和資料中心需求，測量/驗證BESS的交互和回應時間
- 了解單一半導體裝置開關週期內的電源調節行為，或在 50/60 赫茲功率循環
- 將突發負載變化和斷電事件與其他系統行為關聯起來
- 對直流輸出進行諧波分析。
電源單元（PSU）
超大規模資料中心要求電源單元 (PSU) 達到 80 PLUS 鈦金級能效標準，這項標準已透過開放運算專案 (OCP) 廣泛採用。
- 在設計週期的早期階段測量效率、功率因數 (PF)（對於交流-直流設計）和總諧波失真 (THD)，以便在最終驗證之前優化效能。
- 在動態負載條件下取得即時設計回饋
- 將控制活動與功率事件關聯起來，時間尺度可短至功率半導體裝置的開關週期。
電腦架 48V 轉 12V DC-DC 轉換器電源傳輸
隨著人工智慧資料中心功率水準的提高，損耗也隨之增加，48V 電源架構面臨更嚴格的效率要求，因此需要優化 48V 轉換鏈的每個階段，以實現最高效率。
- 最準確地表徵 48V GaN DC-DC 轉換系統
- 測量高達 1000 A 的直流電到交流瞬態電流有效值 頻寬高達 1.5 MHz 1000安培電流探頭
- 業界唯一 60V共模探頭 針對此類測量進行了最佳化，增益精度為 0.5%。
伺服器主機板上的 PDN 和電源完整性
LeCroy 高解析度示波器 (HDO®)、探頭和軟體選項提供了最佳功能，可在各種負載或負載釋放條件下擷取和分析電源軌上的所有訊號。
- 電源完整性分析
- 單軌或多軌上的 PDN 噪聲和頻譜分析
- 數字電源管理 IC (PMIC) 表徵
- 低壓差 (LDO) 和開關穩壓器測量
- 電源軌探頭和噪聲測量
資源
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推薦用於雙脈衝測試 (DPT) 的泰萊克羅伊設備清單 |
規格書 |
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如何在5分鐘內選擇最佳高壓示波器探頭 需要選擇高壓示波器探頭？面對琳瑯滿目的選擇感到困惑？泰科電子（Teledyne LeCroy）提供高壓探頭選擇指南，這是一款線上工具，可幫助您做出明智的選擇。以下是需要考慮的基本要點。 |
應用說明 |
高壓差分 (HVD) 探頭 – 卓越性能
用於GaN MOSFET和SiC IGBT的DL-ISO探針
使用示波器進行頻率響應分析（波特圖）
1000A示波器電流探頭
泰萊克羅伊公司 – 電流探頭
使用 DPT-AUTOMATION 軟體進行自動化雙脈衝測試
歡迎參加泰科電子（Teledyne LeCroy）的研討會，我們將為您介紹資料中心配電基礎設施，並重點闡述電源轉換產品在確保資料中心高效可靠運作方面發揮的重要作用。我們將特別關注為伺服器提供直流電源的PDU/PSU的產品測試。
本次網路研討會將介紹 48V 電源轉換系統的驗證和調試的新產品、最佳實踐和測量技術。
如何對GaN和SiC元件進行雙脈衝測試（DPT）
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電力電子設計本身就存在測量上的挑戰。正確選擇和使用探頭對於操作人員、設備和被測器件 (DUT) 的安全至關重要，同時也對測量精度有顯著的影響。
配電網路 (PDN) 需要精心設計以確保卓越的電源完整性，尤其是在高速設計中。歡迎參加泰科電子 (Teledyne LeCroy) 的八集系列課程，我們將帶您了解電源完整性測試的基礎知識，並透過大量現場演示深入探討高級主題。
為什麼資料中心電源機架的功率從 100 kW 增加到 1 MW？
人工智慧加速器和GPU所需的功率遠高於傳統處理器，從而推高了機架級的電力需求。為了滿足這項需求，機架架構也相應擴展：一個1兆瓦的機架通常由多個約100千瓦的電源架組成，每個電源架包含約6個電源單元（PSU）。單一電源單元的功率已提升至約20千瓦，而傳統的功率範圍僅為3.3千瓦至5千瓦。
為什麼資料中心直流配電電壓從 48Vdc 增加到 800Vdc？
與傳統資料中心相比，人工智慧資料中心需要更高的功率。傳統的 48V 直流配電在高功率等級下會產生極高的電流，這將增加母線配電成本和損耗。為了解決這個問題，業界正在轉向 800V 直流架構，借鑒電動車領域成熟的設計方法。隨著功率密度的不斷提高，預計資料中心直流配電將發展到 1500V 直流（這是高功率公用事業級太陽能光電逆變器常用的輸入電壓）。
固態變壓器將在人工智慧資料中心中扮演什麼角色？
固態變壓器 (SST) 是一種併網轉換器，可將公用電網提供的中壓交流電 (10–34.5 kVac) 轉換為 800V 直流電，以便在設施內高效分配。其模組化、多級架構可實現精確的功率控制、更高的效率和更強的可擴展性，使其非常適合未來的高功率人工智慧資料中心。此外，使用固態變壓器還可以解決傳統鐵芯/線圈變壓器的交貨週期問題。
50/60 Hz變壓器。
為什麼電池儲能係統（BESS）在人工智慧資料中心變得越來越重要？
隨著電力需求成長至吉瓦級，電池儲能係統（BESS）可透過提供備用電源、削峰填谷和電網支援服務來補充傳統的UPS系統。電池系統還有助於營運商管理電力可用性並應對公用事業的限制。
為什麼資料中心電源轉換系統採用寬禁帶半導體（SiC 和 GaN）？
與傳統矽元件相比，碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 元件能夠實現更高的開關頻率、更高的效率和更大的功率密度。這些優勢有助於降低功率轉換損耗並提高效率，同時支援產業向更高電壓功率架構的轉型。
資料中心最終會過渡到完全直流供電架構嗎？
減少AC/DC轉換環節可以提高效率並簡化配電。隨著業界廣泛採用800V直流配電和固態變壓器，全直流供電架構正日益成為下一代人工智慧設施的研究方向。
為什麼人工智慧資料中心需要電源有更快的瞬態響應速度？
現代人工智慧GPU會對電力需求產生快速且顯著的變化。因此，需要先進的電源設計來維持電壓穩定性、提高效率並支援下一代處理器的動態行為。
為什麼電力品質在人工智慧資料中心變得越來越重要？
AI GPU 對電壓波動、瞬態事件和電源幹擾高度敏感。先進的電源品質監控有助於確保可靠運行，最大限度地延長正常運行時間，並防止對 AI 訓練和推理工作負載造成代價高昂的中斷。
為什麼人工智慧資料中心要整合再生能源和微電網？
人工智慧工作負載對電力需求空前高漲，往往超過當地電網的承載能力。再生能源發電、現場儲能和微電網有助於提高能源可用性，降低對電網的依賴，並支持永續發展目標的實現。
AI資料中心是否正在探索1500V直流配電方式？
隨著每機架功率需求持續成長，超過 1 兆瓦，更高的配電電壓可降低電流、減少導體損耗並提高整體供電效率。許多專家認為，1500 伏特直流電壓是目前 800 伏特直流電壓架構的潛在發展方向。巧合的是，1500 伏特直流電壓也被用作公用事業級太陽能光電逆變器的輸入電壓。
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