服務器電源系統于新一代數據中心設計的基礎意義

電氣安全方面：GB4943-2001《信息技術設備(包括電氣事務設備)的安全》(等同IEC 950)。產品不僅要符合該標準的要求，而且還必須能夠獲得權威機構的認可才能夠進行生產和銷售，也就是通常所說的安全認證。

電磁兼容方面：GB9254-1998《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》(等同CISPR 22：1997)。該標準主要對產品產生的傳導干擾和輻射干擾提出了限制。其目的就是要求產品在使用時，不能干擾其他設備的正常運行。

諧波電流方面：GBl7625.1-1998《低壓電氣及電子設備發出的諧波電流限值(設備每相輸入電流≤16A)》(等同IEC61000-3-2：1995)。該標準是針對產品對電網造成的影響而制定的。

國內目前需要對電源產品進行3C(ChinaCompulsory Certificate)強制認證。

國際上遵循的標準主要為UL60950-1；FCC ClassB Part 15；EN55022／CISPR*；EN55024；EN61000-4-2；ANSI*C62.41；ANSI C62.45；ANSI C63.4；AB13-94-146；EMKO-TSE(74-SEC)207／94等。

2．非強制性的標準(也可以叫做推薦標準)

電磁兼容方面：GB／T 17618-1998《信息技術設備抗擾度限值和測量方法》(等同SICPR 24：1997)。該標準與GB9254-2001《信息技術設備的無線電騷擾限值和測量方法》其實是產品電磁兼容性的兩個方面，GB9254著眼于產品發出的干擾，而GB17618則是產品應具備的抗干擾能力，只有同時滿足這兩方面的要求才算完善的產品，才能保證不同的設備同時使用時不會互相影響。但這兩方面有輕重之分，而干擾相比較抗擾會造成更嚴重的問題，所以GB 9254是強制性標準而GB／T 17618屬于推薦標準。

綜合性：GB／T14714-1993《微小型計算機系統設備用開關電源通用技術條件》該標準在國際上并沒有相對應的標準，是我國專門針對計算機電源產品編寫的一份指導性的標準，它的內容涉及產品的性能、環境、制造、檢測、包裝、運輸等等內容。雖然不屬于強制性標準，但它所包含的內容比較全面，有較好的參考價值和指導意義。

3．企業標準(Intel關于服務器電源相關設計文件)

Intel關于PC和服務器電源相關設計文件雖然不是由國家機構發布的標準，嚴格意義上也不是規范文件，但它卻是目前PC和服務器電源領域最重要的產品設計參考，因為Intel在PC領域長期處于絕對的領先地位，成了事實上的行業兼容標準。且相關文件對電源作了非常詳盡的描述，從外形結構、接口定義到各個輸入輸出參數的定義和設定，幾乎涵蓋電源所有特性。目前全球絕大多數的電源都在依據Intel相關文件進行設計、測試和評價。

1)ATX標準

為了解決老一代AT電源的供電容量和散熱的限制，Intel在1997年推出了ATX電源規范。ATX標準的電源與以往的PS／2、AT標準電源相比，在可控性、可管理性以及散熱、機箱布局等方面做了很多改進。

ATX電源是目前PC和服務器中普遍使用的標準電源，包括單電源、冗余電源兩種規格。單電源系統功率在145～400W之間，最多可以提供對雙處理器系統的支持。這種電源主要使用在PC和低檔服務器上，而在高檔服務器中為了滿足供電需求，大多采用Redundant電源系統，即冗余熱插拔電源，可以在線更換。在服務器系統中應用Redun-dant電源，可以大大提高整個服務器系統的可靠性和可用性。這種電源的功率一般在每模塊175W以上，有1+1、2+1、3+1等多種規格。

ATX本身演進的進程大致為：1ATX2.03(1999年以前)ATX12V1.0(2000年2月)ATX12V2.0(2003年2月)ATX12V2.31(2008年2月)，進程演進主要的脈絡為容量(特別是12V，5V)的增加，冗余度的提高和節能與降噪設計等。

ATX標準除了本身不斷的縱向演進以外，隨著應用環境日漸豐富和新產品的層出不窮，其橫向演進的過程也值得關注?？偟膩碚f，相繼誕生了CFX12V，LFX12V，SFX12V和TFX12V等標準。

SFX12V是為microATX and FlexATX系統制定的電源標準。

TFX12V是為容量為9-15升的SFF(SmallFromFactor)系統制定的電源標準。

LFX12V是為容量為6-9升的USFF(Ultra SmallFrom Factor)系統制定的電源標準，是BTX(Balanced Technology Extended)標準的一種。

CFX12V是為容量為10-15升的USFF(Ultra SmallFrom Factor)系統制定的電源標準，是BTX(Balanced Technology Extended)標準的一種。

因此截至目前ATX已經演進成為一個十分龐大的標準族，2006年1月，Intel將其關于桌面及其衍生產品的電源設計規范整合起來，形成了一個里程碑文件《Power Supply：Design Guide for Desb-top PlatformForm Factors))，即《桌面平臺電源設計型式與規格》，從此以后，無論是ATX12V，CFX，LFX，SFX，TFX都在此文件里協同演進。截至2008年7月，該文件的最新版本為1.2。

2)SSI電源規范

就電源而言，隨著IA服務器市場的不斷擴大，IA服務器的應用領域也更寬，應用環境也更復雜。于是，對IA服務器電源系統的負載能力、安全性、擴展性和通用性等方面提出了更高的要求。為此，Intel聯合一些主要的IA架構服務器生產商推出了新型服務器電源規范---SSI(Server System Infras-tructure)規范。SSI規范的推出是為了規范服務器電源技術，降低開發成本，延長服務器的使用壽命而制定的，主要包括服務器電源(Power Supply)規格、背板系統(Electronic Bays)規格、服務器機箱系統規格和散熱系統規格。

根據使用環境、規模的不同，SSI電源規范可以分為以下幾種子規范：EPS(Entry Power Supply)規范、MPS(Midrange Power Supply)規范、TPS(Thin Power Supply)規范和DPS(Distributed Pow-erSupply)規范。

EPS規范(Entry Power Supply Specification)：開始主要為單電源供電的服務器設計，設計中秉承了ATX電源的基本規格，但在電性能指標上存在一些差異。它適用于額定功率在300W～400W的電源，獨立使用。后來該規范發展到EPS12V(Ver-sion2.0)，適用的額定功率達到450W～650W。但目前EPS的發展很快，容量已經達到900W(EPS for Workstation)，也可以實施N+1的冗余供電方式。

MPS規范(Midrange Power Supply Specifica-tion)：這種電源被定義為針對4路以上CPU的高端服務器系統。MPS電源適用于額定功率在375W～450W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、電流規格設計和半導體、電容、電感等器件工作溫度的設計裕量超過15％。

TPS規范(Thin Power Supply Specification)：具有PFC(功率因數校正)、自動負載電流分配功能。電源系統最多可以實現4組電源并聯冗余工作，由系統提供風扇散熱。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。

DPS規范(Distributed Power Supply Specifica-tion)：電源是單48V直流電壓輸出的供電系統，提供的最小功率為800W，輸出為+48V和+12VSB。DPS電源采用二次供電方式，輸入交流電經過AC-DC轉換電路后輸出48V直流電，48VDC再經過DC-DC轉換電路輸出負載需要的+5V、+12V、+3.3V直流電。制定這一規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接軌。

但是，上述各種規范的發展狀況也大不相同，在SSI FOKM(sSI論壇—SSI相關標準發布的官方網站上)，我們目前看不到MPS，TPS和DPS進一步成型的規范書。但是，我們在該網站上可以看到EPS的規范卻方興未艾(截至2008年7月)，分別有：EPS12V(Entrylevel Power Supply)；EPS12V(Entrylevel Power Supply) ；ERP12V(Entry Re-dundant Power Supply)；EPS1U(Entry-level PowerSupply-1 U Non-Redundant)；EPS2U(Entry-levelPower Supply-2U Non-Redundant) ；ERP2U(EntryRedundantPowerSupply-2U)。

2008年Intel還頒布了一個規范：《PowerSup-plyDesign Guideline for 2008 Dual-socket Setver andWorkstations》版本1.0，為基于雙核的服務器和工作站提供了電源制造標準?？梢钥吹?，依然是基于EPS的標準進行演進。

三、服務器電源對于數據中心供配電系統設計的基礎意義

服務器電源是整個數據中心供配電系統建設的出發點和歸宿點，了解服務器電源的相關外特性對于數據中心的供配電系統建設具有基礎的意義。畢竟數據中心設計者不是在為一整套應用系統(諸如CPU，主板，硬盤，光驅等)選擇一套合適的電源系統一這些工作已經由服務器廠家的產品工程師完成了，但是，充分的了解服務器電源的容量，冗余方式，制冷要求和能效設計等主要外特性指標對于數據中心供配電系統的安全必要的。

1．服務器電源容量

在數據中心共配電系統設計時，首先的工作就是確定負載的容量。那所謂負載的容量和服務器電源容量到底是何種關系?這個問題十分令人困擾。

關于服務器電源的銘牌，一般不會直接貼在服務器的外殼，而是貼在服務器電源外殼比較空曠的地方，通常都只有在從服務器取出服務器電源后才能看到。

其中，INPUT(輸入)：220V～