被動元器件助力服務器設備升級

電子發燒友網報道（文/李寧遠）服務器行業是現在正大力發展的基礎設施，行業規模正值快速增長階段。相關數據顯示，服務器行業的年用電量占全社會用電總量的2%左右，屬高耗能行業。如何降低能耗成為服務器行業的下一步發展亟待解決的困擾。

被動元件在服務器設備里有著不少用量，從被動元器件方向在特性、制程、材質上做出優化那將助力服務器行業提高能源效率、降低能耗，有效解決服務器行業節能減排壓力，實現“雙碳”目標。

被動元器件在服務器中的應用

從服務器的搭建結構來說，最上層的ACDC電源一般為獨立的，這里不深入探究其中應用的被動元件。到下一層48V轉12V DCDC，現在越來越多的設計都要把該模塊放到它的服務器主板里邊，那么在其中就會用到像耦合電感或者一些LLC變壓器，這兩類被動元件在其中起到了很大作用。

再下一層是各類用于不同設備的DCDC轉換器，比如用于DDR5內存?，F在的DDR5內存一般都是要接自己電路，那這里面可能會用到一些比較特性高的小尺寸電感，除此之外，其他的如硬盤、USB接口以及溫度監測設備、網絡適配器一類的電路，里面也會用到特性高的小尺寸電感，現在這些應用里最常用的就是一體成型電感了。

一體成型電感在小尺寸里結構更穩定，阻抗更低，有著比傳統電感更高的效率，能在高頻和高溫環境下保持極優秀的溫升電流及飽和電流特性，能夠明顯改善電源鏈路性能。

涉及DDR4內存、CPU、以及一些GPU的供電需求里邊則有著很多組裝類電感、鉭電容的應用。當然在EMC問題上，磁珠和共模電感仍然是解決此類問題的首選。在整個服務器架構里，被動元器件擔當了不可替代的要職。

服務器關鍵設備被動元器件趨勢

服務器組件設備的發展并非一成不變，上面提到過48V轉12V DCDC這樣的一個應用轉變，相比于傳統的12V供電的服務器來說，48V電源肯定是有一定優勢的。48V電源供電線上的熱損耗可以明顯降低，所以說現在很多服務器廠家都在逐步把48V轉12V DCDC電源模塊加入服務器里。

因此未來48V的供電系統可能會從ACDC系統中脫離出來，轉變為ACDC＋DCDC的形式，這里面目前歐美廠商主流的方案有通過耦合電感來做的，也有通過LLC方案來做的，都是可行的能優化服務器性能的思路。

對于常規CPU供電電路，12V轉0. 8/1V，或者轉1.2V/1.8V這種類型，使用VRM供電是常見的方案。不過現在越來越多的服務器廠商在使用更加先進的TLVR（跨電感穩壓器）供電，TLVR最大的優勢在于能夠大幅提升大電流輸出的瞬態響應時間，此外它還能減少電路中后端鉭電容的用量，達到降本的目的。這類轉變中組裝式電感（耦合電感與補償電感）有著大量的應用，首先確保足夠大的飽和電流，其次再實現更為精確的感值控制。

DDR5替代DDR4是大勢所趨，DDR5的效率會高出很多，因此為了提高DCDC輸出穩定性，電路開始向內存條上在轉移。與之相配的功率電感，自然需要更高的功率密度，并兼顧更小的尺寸，并盡可能提供更好的散熱。

小結

這些被動元器件在新的材料、新的工藝的支持下展現出更好的器件特性。比如更高致密性的材料，讓這些被動器件的磁導率進一步提升，降低了損耗，更契合服務器設備轉變的趨勢。工藝上的變更在一體成型技術的演進里極具代表性，如低壓成型技術的出現革新了功率電感的技術水平。

更輕薄更大電流支持能力的被動元器件也在這些技術的迭代下得以實現，這些不斷進化的被動元器件在服務器核心的電源設備里改良著服務器的電氣特性，為服務器行業的發展提供了更適合的基礎底座。