先進資料中心電源技術 英飛凌落實高效與節能雙贏願景

AI超大型資料中心、電信／邊緣運算等技術驅動資料中心的成長與電力需求。英飛凌

進入智慧化時代，透過AI、5G、物聯網、大數據等新技術強化系統效能，藉此提升運作效率、開創商業模式、優化客戶使用體驗，已然成為企業的重要營運策略，不過英飛凌(Infineon)指出，這些技術在帶來全新價值的同時，也對IT系統帶來全新考驗，尤其是高速的資料運算與資料傳輸也意味著高耗能，在節能減碳意識高漲的今天，此問題將成為企業推動轉型時必須嚴正面對的問題。

數位化浪潮讓企業對資料中心的倚賴漸深，這兩年蔓延全球的疫情與逐漸普及的AI、5G，則進一步加速此趨勢，這些趨勢讓資料中心的能源使用量節節攀升，英飛凌電源與感測系統事業部資深經理張文貴點出，優化能源使用效率向來是資料中心業者的產品設計重點，在各廠商的全力投入下，此效率近年已大幅提升，然而這波數位化浪潮帶來的龐大能源使用量，有可能一舉超越業者近十年來所優化的能源效率，成為企業減碳的最大阻力。

觀察資料中心的電力使用狀況，伺服器和散熱系統佔直接用電的最大比例，儲存和網路設備兩者居次，因此要讓資料中心的節能成效明確浮現，必須從這幾處著手。就這幾類子系統的市場發展狀態來看，電源供應器目前的挑戰是數量漸多AC/DC板元件導致主板面積增加，由於整體空間有限，因此電源供應器的體積受到壓縮，廠商必須推出功率密度更高的產品。

在散熱方面，目前主流的風扇式架構，近期已有廠商發展水冷式散熱與浸沒式冷卻(Immersion cooling)技術，不過成本仍高。此外現在AC-DC元件仍有多數業者採用傳統的人工插件作業，客戶端則希望改為自動化作業，藉此降低錯誤率並提高產能，避免因人力短缺或疫情問題造成的風險。

針對上述需求，英飛凌已著手強化旗下各類資料中心的產品設計，在電源供應器部分，SiC與GaN等寬能隙半導體被視為功率元件的明日之星，極具發展潛力，英飛凌已將之應用於離散元件產品，提升電源供應效能。

此外該公司也積極調整產品策略，產品到系統(P2S)的戰略部署逐漸完善，近期已從MOSFET開關發展至電源驅動IC，並順利獲得全球伺服器大廠採用，預計2022下半年將推出數位隔離器，並鎖定在大瓦數應用市場，推出伺服器、電信、網通市場專用的數位控制器產品。

張文貴進一步表示，該公司的多種先進設計，有效提升了資料中心的節能效率，例如因應市場需求將PFC由傳統的升壓式改為效率大幅提升的無橋式。此外英飛凌也進一步優化PFC的頻率，並將PWM Stage的開關切換頻率由100kHz～200KHz提升至300KHz、400KHz以上，藉此創造出寬能隙半導體的使用機會。

在封裝方面，則推出可降低雜散電感的SMD封裝，以因應高速開關的應用需求 , 降低資料中心功率元件的干擾。除此之外，因應日漸嚴苛的散熱處理要求，對於表面散熱，甚至是雙面散熱封裝零組件的採用也會逐漸增加。

透過英飛凌的解決方案，企業將可優化系統架構，在使用高速運算與資料傳輸的同時，降低資料中心散熱設備的工作量，滿足政府與客戶對節能減碳需求。對消費者而言，則可體驗穩定、便利的數據串流服務，至於OEM業者，英飛凌可同時提供DC-DC與SMPS產品，並藉由完整的電源產品線，打造市場所需的節能高效資料中心，讓經濟發展與環境永續的雙贏願景落地成真。