【導讀】縱觀日益先進的通信世界
，當今電力電子產品中頗具挑戰性的應用麵臨尺寸、重量和功率(SWaP)等技術障礙。幾乎所有的應用似乎都在變得更小
、更輕，同時需要更高的功率，優化SWaP的需求正在以多種新的方式推動電力電子行業的發展。電源管理技術在當今的數據中心和通信行業的創新中發揮著重要作用。

在莫哈韋沙漠邊緣的一根25米桅杆上，一台5G無線電收發機暴露在灼熱的環境中。無線電組件越小
、越輕，無線電電子係統的效率越高
，產生的熱量就越少，係統就越容易保持冷卻和正常運行。在一個占地1000多duo英ying畝mu的de數shu據ju中zhong心xin，服fu務wu器qi群qun正zheng在zai執zhi行xing數shu百bai萬wan次ci的de搜sou索suo和he高gao需xu求qiu工gong作zuo負fu載zai，以yi滿man足zu全quan世shi界jie日ri益yi增zeng長chang的de巨ju大da信xin息xi需xu求qiu。這zhe項xiang技ji術shu需xu要yao快kuai速su轉zhuan換huan的de大da電dian流liu

，具ju有you非fei常chang高gao的de功gong率lv組zu件jian密mi度du，從cong而er盡jin可ke能neng提ti高gao效xiao率lv，快kuai速su傳chuan輸shu內nei容rong。

縱觀日益先進的通信世界，當今電力電子產品中頗具挑戰性的應用麵臨尺寸、重量和功率(SWaP)等技術障礙。幾乎所有的應用似乎都在變得更小
、更輕，同時需要更高的功率，優化SWaP的需求正在以多種新的方式推動電力電子行業的發展。電源管理技術在當今的數據中心和通信行業的創新中發揮著重要作用。

以可持續性和降低成本為目標，技術領先意味著實現更高的係統效率。隨著通信係統中采用更先進的工藝技術，工作電壓降低、電流顯著增加，這對係統效率提出了挑戰。這些新一代係統需要考慮純矽開發以外的方法。這正是ADI公司可以帶來進步的地方。

提升無線SWaP和效率

在無線方麵，重點是充分提高功率密度和盡可能構建小型解決方案，從而減小5G應用的整體尺寸，或者使之具有靈活性，以便加入額外的功能。在更小的空間中運行，意味著運行會更加經濟高效。

無線通信技術可能帶來的選擇和進步是無止境的。ADI公司深厚的領域知識橫跨多個行業和技術，為滿足這些係統不斷增長的需求提供了自己的觀點和解決方案。這些意見觀點包括影響尺寸、重量和功率的係統封裝的替代方式，從而得到更小的占位麵積、更少的元件數量和更小的電路板麵積影響。縮小電路板尺寸有助於釋放空間，從而融入新技術或更多的功能，如人工智能(AI)和語音識別。

消除噪音

dianzijishuchanpinxuyaogezhongdianyahedianliucainenggongzuo，gaoxiaodegonglvzhuanhuanshixitongyunxinglianghaodeguanjian，zheyiweizhexuyaogaopinkaiguangonglvzhuanhuan。gaopinkaiguandeyigequedianshizaishepinfanweineihuichanshengdiancizaoshengganrao(EMI)
，這種EMI幹擾可能會幹擾高度敏感設備的功能，比如嵌入5G網絡中的射頻收發器。ADI公司的Silent Switcher®係(xi)列(lie)功(gong)率(lv)轉(zhuan)換(huan)器(qi)可(ke)在(zai)高(gao)頻(pin)下(xia)工(gong)作(zuo)，同(tong)時(shi)盡(jin)可(ke)能(neng)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)，產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)為(wei)行(xing)業(ye)內(nei)較(jiao)低(di)水(shui)平(ping)。這(zhe)使(shi)得(de)手(shou)機(ji)網(wang)絡(luo)設(she)備(bei)的(de)通(tong)信(xin)鏈(lian)路(lu)更(geng)加(jia)穩(wen)固(gu)。

5G無線電設備負責在全球範圍內提供手機和互聯網服務，讓同事、朋友和家人保持聯係。未來全球互聯的前景無疑將對全球人口的生活、學習、工(gong)作(zuo)和(he)娛(yu)樂(le)方(fang)式(shi)產(chan)生(sheng)巨(ju)大(da)影(ying)響(xiang)。為(wei)了(le)實(shi)現(xian)這(zhe)個(ge)目(mu)標(biao)，第(di)五(wu)代(dai)無(wu)線(xian)技(ji)術(shu)需(xu)要(yao)在(zai)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)技(ji)術(shu)方(fang)麵(mian)實(shi)現(xian)重(zhong)大(da)進(jin)步(bu)。而(er)且(qie)
，可(ke)靠(kao)性(xing)至(zhi)關(guan)關(guan)鍵(jian)，因(yin)為(wei)產(chan)品(pin)的(de)壽(shou)命(ming)取(qu)決(jue)於(yu)它(ta)。

許多5G應用程序是任務關鍵型的


，並且始終處於運行狀態。醫護人員和應急響應人員依靠科技進行關鍵的通信和事件警報管理。

數據中心：雲計算的支柱

企(qi)業(ye)和(he)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)按(an)需(xu)數(shu)據(ju)和(he)存(cun)儲(chu)需(xu)求(qiu)正(zheng)在(zai)成(cheng)倍(bei)增(zeng)加(jia)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)這(zhe)些(xie)需(xu)求(qiu)
，數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)將(jiang)需(xu)要(yao)大(da)幅(fu)增(zeng)加(jia)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)高(gao)效(xiao)的(de)電(dian)力(li)轉(zhuan)換(huan)是(shi)管(guan)理(li)我(wo)們(men)目(mu)前(qian)緊(jin)張(zhang)的(de)電(dian)網(wang)係(xi)統(tong)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。電(dian)力(li)管(guan)理(li)技(ji)術(shu)的(de)改(gai)進(jin)是(shi)必(bi)要(yao)的(de)，因(yin)為(wei)一(yi)些(xie)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)的(de)耗(hao)電(dian)量(liang)抵(di)得(de)上(shang)一(yi)個(ge)8萬人口的小城市。

ADI電源技術開發和市場拓展總監Gary Sapia說：“ADI公司通過提供高密度
、快速響應的解決方案，為處理所有這些數據所需的先進ASIC、CPU和GPU提供支持，從而帶來增值。”為特定用途定製的專用集成電路耗電最大，在相同功率下，ADI公司的解決方案有助於降低功率轉換損耗和降低熱耗。

Google搜索中有什麼？

當你搜索一張圖片時

，比如說“所有鼻子扁平的狗”
，搜索引擎就會啟動，對信息進行處理，並從大約20億個選擇中快速找到你要搜索的內容。這項工作需要一個特殊的重型處理引擎，搜索使用人工智能(AI)的龐大數據庫。所有這些操作都需要一個機器網絡快速啟動來執行任務，從而導致功率迅速飆升。

功率飆升就意味著電流也要飆升。這就像踩下汽車加速器的踏板：燃ran油you噴pen射she器qi打da開kai並bing將jiang氣qi體ti噴pen射she到dao發fa動dong機ji中zhong
，帶dai你ni衝chong過guo終zhong點dian線xian。點dian擊ji搜sou索suo時shi
，實shi際ji上shang就jiu是shi在zai推tui動dong加jia速su器qi，為wei多duo個ge服fu務wu器qi提ti供gong動dong力li。這zhe些xie機ji器qi需xu要yao大da量liang的de電dian流liu來lai執zhi行xing你ni的de請qing求qiu——而且是現在就需要！

要在很短的時間內管理電流猛增的需求
，需要以高效率和非常高的帶寬運行的特殊係統。ADI公司的單片集成和專有耦合電感技術可以滿足這些嚴格的要求，同時提供出色的效率並降低功耗。

尺寸
、重量和功耗

無論你站在什麼角度，從哪個方麵看，對於數據中心和所有通信行業來說，減小尺寸

、減輕重量和降低功耗的需求始終是不變的。

ADI的電路和連接產品係統包括用於管理係統信息控製、數據收集和轉換
、高精度數據傳感器
、射頻無線電解決方案和高效功率轉換的集成電路。所有這些都被封裝為分立式參考設計和高度集成的特定應用模塊係統解決方案，稱為µModule®。

數據中心、社交媒體公司、聯網設備製造商、雲服務提供商和搜索引擎巨頭努力實現具有挑戰性的可持續發展目標。美國五大科技公司（俗稱FAANG）運營著超大規模的數據中心，它們是一些非常高效的信息工廠，每一個工廠的服務器數量都高達250萬wan台tai。近jin十shi年nian來lai，他ta們men一yi直zhi在zai精jing簡jian計ji算suan流liu程cheng，改gai用yong可ke再zai生sheng能neng源yuan，並bing研yan究jiu更geng好hao的de方fang法fa來lai冷leng卻que其qi設she施shi。這zhe些xie數shu據ju巨ju頭tou還hai自zi行xing承cheng擔dan了le一yi項xiang特te殊shu的de責ze任ren，那na就jiu是shi盡jin量liang減jian少shao對dui地di球qiu資zi源yuan的de使shi用yong。

盡量減少電力成本

隨著5G和高數據速率係統需求的出現，數據中心的處理能力正在飛速增長。通常電力可以占到一個普通數據中心成本的一半以上
，其中30%至40%用yong於yu建jian設she冷leng卻que係xi統tong。當dang電dian力li和he冷leng卻que係xi統tong的de費fei用yong仍reng然ran是shi運yun營ying費fei用yong的de一yi個ge重zhong要yao部bu分fen時shi，無wu論lun從cong財cai務wu還hai是shi業ye務wu運yun營ying角jiao度du來lai看kan，都dou需xu要yao降jiang低di電dian力li消xiao耗hao。

低(di)效(xiao)的(de)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)會(hui)產(chan)生(sheng)更(geng)多(duo)的(de)熱(re)量(liang)。因(yin)此(ci)，更(geng)高(gao)效(xiao)的(de)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)將(jiang)需(xu)要(yao)更(geng)少(shao)的(de)能(neng)源(yuan)來(lai)運(yun)行(xing)
，更(geng)少(shao)的(de)空(kong)間(jian)用(yong)於(yu)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)，更(geng)少(shao)的(de)資(zi)金(jin)用(yong)於(yu)風(feng)扇(shan)、散熱器和其他形式的熱管理。降低數據中心的電力消耗有助於通信企業更有效、更加可持續地運營。ADI公司的技術可以幫助提高FAANG公司的服務器效率並降低能耗。

智能電源管理的四個方向

為超大電流設備供電的通信公司不再依靠現成的組件來實現省電目標，他們利用突破性的材料和小型模塊
，借助新的途徑實現更小

、更輕的5G無線電。ADI公司提供適合客戶要求的定製解決方案，同時考慮智能電源管理的四個方向，助力實現積極的節電目標。

更小的尺寸

無論是在龐大的數據中心還是5G無線電桅杆的頂部，尺寸同樣重要。使用較少的金屬
、塑料及其它資源的較小電子電路有助於技術領導者實現其可持續發展目標。

更小的電源電路

服務器係統的外形尺寸是整個行業的標準。提高ASIC的吞吐量性能需要大幅提高功率。在尺寸限製不變的情況下，開發人員能否提高吞吐能力（信息處理量）
？

ADI工gong程cheng開kai發fa人ren員yuan通tong過guo提ti供gong先xian進jin的de高gao功gong率lv密mi度du解jie決jue方fang案an，做zuo到dao了le這zhe一yi點dian。他ta們men通tong過guo先xian進jin的de集ji成cheng和he專zhuan有you磁ci技ji術shu實shi現xian增zeng值zhi，以yi更geng高gao的de效xiao率lv和he更geng小xiao的de尺chi寸cun提ti供gong更geng多duo功gong率lv。從cong本ben質zhi上shang講jiang，通tong過guoADI的創新，相同體積的解決方案
，計算能力更強。

先進技術

電路與電磁功能設計、封裝、集成方麵的改進也在縮小無線及有線通信設備的電源係統尺寸。由ADI公司首創的µModule技ji術shu提ti供gong了le業ye界jie最zui高gao的de功gong率lv密mi度du解jie決jue方fang案an，多duo個ge功gong率lv元yuan件jian組zu成cheng了le一yi個ge完wan整zheng的de電dian源yuan解jie決jue方fang案an，封feng裝zhuang在zai一yi個ge表biao麵mian貼tie裝zhuang的de基ji板ban內nei。一yi個ge將jiang輸shu入ru總zong線xian電dian壓ya向xiang下xia轉zhuan換huan為wei係xi統tong級ji電dian壓ya的de傳chuan統tong電dian源yuan電dian路lu最zui多duo可ke能neng包bao含han30個獨立的元件。通過將這些電路元件整合到一個µModule器件中
，設備製造商可以縮小電源電路的尺寸，使其更靠近負載，從而簡化設計，優化係統性能。

suizhegongyijishudegaijin，xitongdianyayuelaiyuedi，erdianliuxuqiuyifeixianxingdefangshizengjia。liujingpeidianwangluodianzudedianliujijuzengjia
，huichanshengsunhao，dadayingxiangxitongdedianyuanxiaolvhegonghao（體現為熱量）。我們都知道，功率損耗與電流的平方值成正比。我們麵臨的最大挑戰是如何減少這種損耗。ADI公司的µModule技術可以直麵解決這個挑戰。

智能係統管理

為了提高峰值運行效率，需要通過智能係統管理來有效管理和控製電源係統。5G無(wu)線(xian)電(dian)和(he)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)服(fu)務(wu)器(qi)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)從(cong)當(dang)今(jin)的(de)新(xin)技(ji)術(shu)受(shou)益(yi)
，這(zhe)使(shi)得(de)運(yun)營(ying)商(shang)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)應(ying)用(yong)從(cong)運(yun)營(ying)數(shu)據(ju)中(zhong)得(de)到(dao)的(de)洞(dong)察(cha)信(xin)息(xi)，逐(zhu)步(bu)提(ti)高(gao)效(xiao)率(lv)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)。Aihuozhinengdianyuanrangshujuzhongxinyunyingshangnenggoujiancedianlishiyongqingkuang，binggenjuxuyaosuishiguanbihuoqidongfuwuqijijia，congerjieyuenengyuan。ermeiyouzhinengxitongguanlidesheshikenenghuizaifeigaofengshiduanbubiyaodeqingkuangxiakaiqifuwuqi。tongguoshiyongADI的智能係統管理，數據中心運營商可以節約高達25%的電力
，同時減少電費開支。

安全和可靠性

數據中心需要大量電力才能運行。監測和控製電源故障
，對安全和可靠性至關重要。ADI公司的智能熱插拔技術在提供所需的係統監測和控製方麵確立了行業標準
，確保了數據中心的安全可靠運行。

熱re插cha拔ba可ke確que保bao以yi安an全quan的de方fang式shi控kong製zhi輸shu入ru電dian流liu
，防fang止zhi元yuan件jian壓ya力li導dao致zhi係xi統tong故gu障zhang和he元yuan件jian壽shou命ming性xing能neng下xia降jiang。發fa生sheng故gu障zhang時shi，熱re插cha拔ba會hui向xiang係xi統tong發fa出chu警jing報bao
，並bing嚐chang試shi限xian製zhi故gu障zhang狀zhuang況kuang或huo立li即ji關guan斷duan，從cong而er防fang止zhi發fa生sheng火huo災zai等deng災zai難nan性xing事shi故gu。熱re插cha拔ba的de智zhi能neng技ji術shu可ke以yi管guan理li機ji架jia安an裝zhuang板ban級ji電dian壓ya和he電dian流liu，無wu需xu關guan斷duan整zheng個ge機ji架jia或huo係xi統tong的de電dian源yuan，也ye能neng安an全quan地di安an裝zhuang備bei用yong板ban（或線卡）。這樣就可以對單個單元進行可靠的維修，盡可能減少服務中斷，從而節省時間和成本。

ADI公司的智能熱插拔解決方案是一項先進的技術，可確保係統高效、安全、可靠地運行，這些都是任何高功率數據中心係統的關鍵參數。

可持續發展解決方案

shoujihehulianwangshujufuwushishijieshangdaduoshurenbaochilianxihehuoquxinxidetujing。zhexiejishudepangdaguimoduihuanjinghecaiwudouyoujudadeyingxiang。zhejiushidianyuanguanlijishuchuangxinyouwangtigaoxiaolv、增強可持續性的原因所在。

低耗電可持續解決方案在各種應用中的重要性日益增加，功率半導體是實現這一目標的核心。但技術隻是一個起點。ADI致(zhi)力(li)於(yu)使(shi)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)更(geng)輕(qing)鬆(song)地(di)將(jiang)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)的(de)數(shu)據(ju)中(zhong)心(xin)和(he)通(tong)信(xin)創(chuang)新(xin)推(tui)向(xiang)市(shi)場(chang)，並(bing)實(shi)現(xian)造(zao)福(fu)於(yu)地(di)球(qiu)及(ji)全(quan)世(shi)界(jie)人(ren)口(kou)的(de)可(ke)持(chi)續(xu)未(wei)來(lai)目(mu)標(biao)。

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