服务器电源技术及标准介绍

技术分类： 电源技术  | 2007-06-06
来源：电源世界网

　　作为服务器运行的“动力系统”，电源系统的整体性能无疑是提高服务器整机系统可用性、可靠性的关键之一，不仅实现键盘、鼠标、系统时钟、软件开关机以及提供服务器网络远程唤醒必备电源，实现诸如多路处理器、多个高速大容量硬盘以及高速I/O外设的负载需求等整机扩展性也需要足够的电力支持，而且从整体机箱内部结构设计上来说，电源系统也功不可没，如有效设计的电源风扇除可以给自身提供足够的制冷外，还可调整整个机箱系统的散热；另外，如果本机电源系统采用可变速风扇设计，还可根据自身及环境温度调节转速，并减少自身发热量和降低噪音；而冗余技术的采用更可以提高本机电源的可靠性和可用性。所以，如果您在搭建高可用服务器网络系统的时候，除了寻找可靠的UPS外部电源保障外，对服务器自身的电源系统也不能掉以轻心。 　　顾名思义，服务器电源就是使用在服务器上的电源，它和PC电源一样，都是一种开关电源。服务器采用的配件相当多，支持的CPU可以达到4路甚至更多，挂载的硬盘能够达到4～10块不等，内存容量也可以扩展到10GB之多，这些配件都是消耗能量的大户，比如中高端工业标准服务器采用的是Xeon处理器，其功耗已经达到80多 瓦特，而每块SCSI硬盘消耗的功率也在10瓦特以上，所以服务器系统所需要的功率远远高于PC，一般PC只要200瓦电源就足够了，而服务器则需要300瓦以上直至上千瓦的大功率电源。 　　服务器电源按照标准可以分为ATX电源和SSI电源两种。ATX标准使用较为普遍，主要用于台式机、工作站和低端服务器；而SSI标准是随着服务器技术的发展而产生的，适用于各种档次的服务器。 　　ATX标准 　　ATX标准是Intel在1997年推出的一个规范，输出功率一般在125瓦～350瓦之间。ATX电源通常采用20Pin的双排长方形插座给主板供电。随着Intel推出Pentium4处理器，电源规范也由ATX修改为ATX12V，和ATX电源相比，ATX12V电源主要增加了一个4Pin的12V电源输出端，以便更好地满足Pentium4的供电要求（2GHz主频的P4功耗达到52.4瓦）。 　　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，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。 　　根据使用的环境和规模的不同，SSI规范又可以分为TPS、EPS、MPS、DPS四种子规范。 　　EPS规范（Entry Power Supply Specification）主要为单电源供电的中低端服务器设计，设计中秉承了ATX电源的基本规格，但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300瓦～400瓦的电源，独立使用，不用于冗余方式。后来该规范发展到EPS12V（Version2.0），适用的额定功率达到450瓦～650瓦，它和ATX12V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。 　　TPS规范（Thin Power Supply Specification）适用于180瓦～275瓦的系统，具有PFC(功率因数校正)、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，它可用于N+1冗余工作，有冗余保护功能。 　　MPS规范（Midrange Power Supply Specification）电源被定义为针对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～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。 　　DPS规范（Distributed Power Supply Specification）电源是单48V直流电压输出的供电系统，提供的最小功率为800瓦，输出为+48V和+12VSB。DPS电源采用二次供电方式，输入交流电经过AC-DC转换电路后输出48V直流电，48VDC再经过DC-DC转换电路输出负载需要的+5V、+12V、+3.3V直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式，便于机房供电，使IA服务器电源与电信所采用的电源系统接轨。   以应用为导向。虽然目前服务器电源存在ATX和SSI两种标准，但是随着SSI标准的更加规范化，SSI规范更能适合服务器的发展，以后的服务器电源也必将采用SSI规范。SSI规范有利于推动IA服务器的发展，将来可支持的CPU主频会越来越高，功耗将越来越大，硬盘容量和转速等也越来越大，可外挂高速设备越来越多。为了减少发热和节能，未来SSI服务器电源将朝着低压化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向发展。 　　在实际选择中，不同的应用对服务器电源的要求不同，像电信、证券和金融这样的行业，强调数据的安全性和系统的稳定性，因而服务器电源要具有很高的可靠性。目前高端服务器多采用冗余电源技术，它具有均流、故障切换等功能，可以有效避免电源故障对系统的影响，实现24×7的不停顿运行。冗余电源较为常见的是N+1冗余，可以保证一个电源发生故障的情况下系统不会瘫痪（同时出现两个以上电源故障的概率非常小）。冗余电源通常和热插拔技术配合，即热插拔冗余电源，它可以在系统运行时拔下出现故障的电源并换上一个完好的电源，从而大大提高了服务器系统的稳定性和可靠性。 　　不过，最后还是给您提个醒，虽然服务器不同于PC，不可以随便DIY，但在购买的时候还是要稍微留神一下本机电源，起码应该关注如下两点:1.电源的品质，包括输出功率、效率、纹波噪音、时序、保护电路等指标是否达标或者满足您的需要;2.注意电源生产厂家的信誉、规模和支持力度，信誉较好、规模较大、支持及时的厂家，比如台达、全汉、新巨等，一般质量较可靠，在性价比方 面也会好很多。