艾銻知識—服務器電源

2020-04-20 09:25 作者：艾銻無限 瀏覽量：

   
    
    顧名思義，服務器電源就是指使用在服務器上的電源（POWER），它和PC（個人電腦）電源一樣，都是一種開關(guān)電源。

    服務器電源按照標準可以分為ATX電源和SSI電源兩種。ATX標準使用較為普遍，主要用于臺式機、工作站和低端服務器；而SSI標準是隨著服務器技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的，適用于各種檔次的服務器。

    ATX標準

    ATX標準是Intel在1997年推出的一個規(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4Pin的12V電源輸出端，以便更好地滿足Pentium4的供電要求（2GHz主頻的P4功耗達到52.4瓦）。

    SSI標準

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

    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TPS、EPS、MPS、DPS四種子規(guī)范。

    EPS規(guī)范（Entry Power Supply Specification）：主要為單電源供電的中低端服務器設(shè)計，設(shè)計中秉承了ATX電源的基本規(guī)格，但在電性能指標上存在一些差異。它適用于額定功率在300瓦～400瓦的電源，獨立使用，不用于冗余方式。后來該規(guī)范發(fā)展到EPS12V（Version2.0），適用的額定功率達到450瓦～650瓦，它和ATX12V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。聯(lián)想萬全2200C/2400C就采用了EPS標準的電源，輸出功率為300W，該電源輸入電壓寬范圍為90～264V，功率因數(shù)大于0.95，由于選用了高規(guī)格的元器件，它的平均無故障時間（MTBF）大于150000小時。

    TPS規(guī)范（Thin Power Supply Specification）：適用于180瓦～275瓦的系統(tǒng)，具有PFC(功率因數(shù)校正)、自動負載電流分配功能。電源系統(tǒng)最多可以實現(xiàn)4組電源并聯(lián)冗余工作，由系統(tǒng)提供風扇散熱。TPS電源對熱插拔和電流均衡分配要求較高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保護功能。

    MPS規(guī)范（Midrange Power Supply Specification）：這種電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務器系統(tǒng)。MPS電源適用于額定功率在375瓦～450瓦的電源，可單獨使用，也可冗余使用。它具有PFC、自動負載電流分配等功能。采用這種電源元件電壓、電流規(guī)格設(shè)計和半導體、電容、電感等器件工作溫度的設(shè)計裕量超過15%。在環(huán)境溫度25度以上、最大負載、冗余工作方式下MTBF可到150000小時。

    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800瓦，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，便于機房供電，使IA服務器電源與電信所采用的電源系統(tǒng)接軌。

    雖然目前服務器電源存在ATX和SSI兩種標準，但是隨著SSI標準的更加規(guī)范化，SSI規(guī)范更能適合服務器的發(fā)展，以后的服務器電源也必將采用SSI規(guī)范。SSI規(guī)范有利于推動IA服務器的發(fā)展，將來可支持的CPU主頻會越來越高，功耗將越來越大，硬盤容量和轉(zhuǎn)速等也越來越大，可外掛高速設(shè)備越來越多。為了減少發(fā)熱和節(jié)能，未來SSI服務器電源將朝著低壓化、大功率化、高密度、高效率、分布式化等方向發(fā)展。服務器采用的配件相當多，支持的CPU可以達到4路甚至更多，掛載的硬盤能夠達到4～10塊不等，內(nèi)存容量也可以擴展到10GB之多，這些配件都是消耗能量的大戶，比如中高端工業(yè)標準服務器采用的是Xeon（至強）處理器，其功耗已經(jīng)達到80多瓦特（W），而每塊SCSI硬盤消耗的功率也在10瓦特(W)以上，所以服務器系統(tǒng)所需要的功率遠遠高于PC，一般PC只要200瓦電源就足夠了，而服務器則需要300瓦以上直至上千瓦的大功率電源。在實際選擇中，不同的應用對服務器電源的要求不同，像電信、證券和金融這樣的行業(yè)，強調(diào)數(shù)據(jù)的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因而服務器電源要具有很高的可靠性。目前高端服務器多采用冗余電源技術(shù)，它具有均流、故障切換等功能，可以有效避免電源故障對系統(tǒng)的影響，實現(xiàn)24×7的不停頓運行。冗余電源較為常見的是N+1冗余，可以保證一個電源發(fā)生故障的情況下系統(tǒng)不會癱瘓（同時出現(xiàn)兩個以上電源故障的概率非常小）。冗余電源通常和熱插拔技術(shù)配合，即熱插拔冗余電源，它可以在系統(tǒng)運行時拔下出現(xiàn)故障的電源并換上一個完好的電源，從而大大提高了服務器系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

    在購買服務器時要注意一下本機電源，起碼應該關(guān)注如下兩點:
    1.電源的品質(zhì)，包括輸出功率、效率、紋波噪音、時序、保護電路等指標是否達標或者滿足需要;
    2.注意電源生產(chǎn)廠家的信譽、規(guī)模和支持力度，信譽比較好、規(guī)模較大、支持及時的廠家，比如臺達、全漢、新巨等等，一般質(zhì)量較可靠，在性價比方面也會好很多。選購時具體可參考以下指標：
    功率的選擇：市場上常見的是300W和400W兩種，對于個人用戶來說選用300W的已經(jīng)夠用，而對于服務器來說，因為要面臨升級以及不斷增加的磁盤陣列，就需要更大的功率支持它，為此使用400W電源應該是比較合適的。

    安規(guī)認證：只有嚴格地考慮到產(chǎn)品品質(zhì)、消費者的安全、健康等因素，對產(chǎn)品按不同的標準進行嚴格的檢測，才能通過國際合格認證，安規(guī)認證是我們選購電源的重要指標，這應該是我們選擇電源時最重要的一點。因為它關(guān)系著我們的安全和健康。不好的電源噪聲很大，對人的身體有影響。在這方面省下幾百塊錢是得不償失的。現(xiàn)在的電源都要求通過3C認證。（3C認證是"中國國家強制性產(chǎn)品認證（China Compulsory Cerlification）"的簡稱。實際上是將CCEE（中國電子電工產(chǎn)品安全認證）、CCIB（中國進口電子產(chǎn)品安全認證）、EMC（電磁兼容性認證）三證合一，在2003年５月１日后強制執(zhí)行3C認證。）

    電壓保持時間：對于這個參數(shù)主要是考慮UPS的問題，一般的電源都能滿足需要，但是如果UPS質(zhì)量不可靠的話，最好選一個電壓保持時間長的電源。

    冗余電源選擇：這主要針對對系統(tǒng)穩(wěn)定性要求比較高的服務器，冗余一般有二重冗余和三重冗余。

    對主板的支持：這個因素看起來不重要，在家用PC也很少見，但在服務器中卻存在這種現(xiàn)象，因此在選購時也要注意。

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