详谈服务器电源

详谈服务器电源

在服务器各个部件中，电源负责各配件能量的供给，担当着非常重要的角色，其重要性不言而喻。在我们平时DIY台式机时，很多老鸟都非常重视电源的选择。在服务器领域，电源可谓是重中之重。

　　开卷语——为什么要用好的电源?

　　一个好的电源可以让你的服务器运行更加稳定，貌似这句话很有道理，但是涉及到为什么要用好电源，很多用户就不太清楚了。首先要声明的是，好电源不一定很昂贵，昂贵的也不一定是适合服务器应用的好电源，要按需配置，选择的电源与需求不同也是徒劳。一般的PC开机7天已经算是很长的了，而在服务器上，一年365天不停机运行是常事，所以对电源元器件的可靠性要求很高，一般PC电源的质量是不能和服务器电源相提并论的。

      虽说服务器电源的原理和技术早已不是什么秘密，设计和制造也不是什么难题，但是要制造出质量过硬，性能可靠的服务器电源完全可不是件容易事。所以在选购时我们还是推荐您使用大厂名牌产品，为了您的服务器更稳定的运行，重视一下电源吧。

　　服务器电源的标准

　　提起普通PC所使用的ATX规范，可以说尽人皆知，因为不论是家用PC还是服务器电源，ATX都是业界内遵循的规范。

　　ATX电源规范的标准是 Intel在1997年推出的一个规范，输出功率一般在125瓦~350瓦之间。ATX电源通常采用20Pin(20针)的双排长方形插座给主板供电。随着Intel推出Pentium4处理器，电源规范也由ATX修改为ATX12V，和ATX电源相比，ATX12V电源主要增加了一个4Pin的12V电源输出端，以便更好地满足Pentium4的供电要求。

　　而最新的 ATX 12V 2.03规范电源采用双路+12V输出，其中一路+12V仍然为CPU提供专门的供电输出。而另一路+12V输出则为主板和PCI-E显卡供电，以满足高性能PCI-E显卡的需求。由于采用了双路+12V输出，连接主板的主电源接口也从原来的20Pin增加到24Pin，分别由12×2的主电源和2×2的CPU专用电源接口组成。虽然接口连接在了一起，但两路+12V电源在布线上是完全分开，独立输出的。

　　除此之外，ATX 12V 2.3规范还将电源满载转换效率的标准提升至80%以上，进一步达到环保节能的要求，并再次加强了+12V的电流输出能力，规定电源中对+12V的总输出至少要达到22A，同时提高了+5VSB的电流输出要求，对+12V的涌浪电流峰值、滤波电容的容量、保护等也作出了新规定。

      ATX规范的变迁

　　在服务器电源方面，主要是SSI规范

　　SSI(Server System Infrastructure)规范是Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出的新型服务器电源规范。SSI规范的推出是为了规范服务器电源技术，降低开发成本，延长服务器的使用寿命而制定的，主要包括服务器电源规格、背板系统规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。

　　SSI的四种规范

　　根据使用的环境和规模的不同，SSI规范又可以分为EPS、TPS、MPS、DPS四种子规范。

　　EPS规范(Entry Power Supply Specifi cation):主要为单电源供电的中低端服务器设计，设计中秉承了ATX电源的基本规格，但在电性能指标上存在一些差异。它适用于额定功率在300W～400W的电源，独立使用，不用于冗余方式。后来该规范发展到EPS12V(Version2.0)，适用的额定功率达到450W～650W。

　　TPS规范(Thin Power Supply Specification):具有PFC(功率因数校正)、自动负载电流分配功能。电源系统最多可以实现4组电源并联冗余工作，由系统提供风扇散热。TPS电源对热插拔和电流均衡分配要求较高，它可用于N+1冗余工作，有冗余保护功能。

　　MPS规范(Midrange Power Supply Specification):这种电源被定义为针对4路以上CPU的高端服务器系统。MPS电源适用于额定功率在375W～450W的电源，可单独使用，也可冗余使用。它具有PFC、自动负载电流分配等功能。采用这种电源元件电压、电流规格设计和半导体、电容、电感等器件工作温度的设计裕量超过15%。

　　DPS规范(Distributed Power Supply Specification):电源是单48V直流电压输出的供电系统，提供的最小功率为800W，输出为+48V和+12VSB。DPS电源采用二次供电方式，输入交流电经过AC-DC转换电路后输出48V直流电，48VDC再经过DC-DC转换电路输出负载需要的+5V、+12V、+3.3V直流电。制定这一规范主要是为简化电信用户的供电方式，便于机房供电，使IA服务器电源与电信所采用的电源系统接轨。

        殊归同路EPS

　　从上述规范我们可以看出，EPS规范电源主要是为需要单电源供应的中低端服务器设计的，设计中继承了ATX电源的设计风格;EPS规范定义的是中低端服务器所用的通用电源供应系统，主要用于单电源模式，支持双处理器系统;在EPS规范中只对电源的容量、引脚等做出了规定，而并没指定确定的电源额定功率，电源开发商可以根据各自不同的开发平台设计不同额定功率的电源，但必须在300-400W范围内。

　　从接口来说，EPS规范电源和早期ATX电源最直观的区别在于提供了24Pin的主板电源接口和8Pin的CPU电源接口，而随着时间的推移，普通PC对电源的要求也越来越高，双核，SLI等技术越发需要更大的电流，因此很多高端主板也开始采用了EPS规范的电源，即24PIN+8PIN接口，如 ASUS P5WDG2-WS 、 DFI NF4 SLI-DR VENUS 。

ASUS P5WDG2-WS主板

DFI NF4 SLI-DR VENUS 主板

24PIN+8PIN电源接口，其中的8PIN结构兼容P4 4PIN

    万无一失TPS

　　世界上不存在100%不出故障的电源，即使您选用了国际名牌电源，也不能保证绝对不出故障。高端服务器产品中普遍采用多电源系统,这几个电源是负载均衡的,即在系统工作时它们都为系统提供电力,当一个电源出现故障时,另一个或几个电源就承担所有的负载。

　　从结构上来说，冗余电源实际上是由N+1个独立电源组成的，实现冗余功能主要是靠电源所连接的背板，当背板检测到某电源出错，就会自动停掉出错的电源并发出警报，将负载转移到其他正常的电源单元，使工作人员有足够的时间处理——把损坏的电源取下，换上正常的新电源。

SilverStone双冗余电源

　　其他两种 MPS规范和DPS规范的电源在DIY领域不常遇到，一般在品牌高端服务器和机房才能见到，所以这里不作详细的介绍了。

　　电源的安规认证

　　安规认证是我们选购电源的重要指标，这应该是我们选择电源时最重要的一点。因为它关系着我们的安全和健康。一个质量合格的电源应该通过安全和电磁方面的认证，如满足CCEE和FCC-B等标准，这些标准的认证标识应在电源的外表上会有所体现。认证标记有美国FCC认证、欧盟CE认证和中国的CCC等认证标志。通过认证的电源在生产流程、电磁干扰、安全保护等方面都进行了严格的标准制订，具有一定的权威性。

航嘉8588 服务器电源的安规认证

      节能化设计是趋势

　　近年来，随着频率的不断提升，服务器的能耗也越来越大。而如今，不少机房已经开始限制服务器功耗，拒绝超标的服务器进入。能源是属于大家的，环保、健康、节能这些字眼很快将成为IT行业的热门话题。各大服务器厂商以及上游厂商正是看到了这一点，不遗余力地就能耗大做文章，由之前一味的比拼频率转变为更加强调性能/能耗比这个参数，即让用户以更少的耗电。

　　一款标准的节能电源，必须同时满足以下三个要求:

　　1、典型负载下的转换效率达到80%

　　所谓典型负载，是指电源的负载达到额定功率的50%，比如额定功率300W的电源，其典型负载为300*50%=150W。节能电源在50%的负载状态下，转换效率必须达到80%。

　　2、待机功率低于1W

　　待机功率指的是电脑在关机状态下的负载功率。电源在关机后，只要电源插线板的电路不断开，电源就会给主板提供一个+5VSB的待机电压，电脑开机、网络唤醒、键盘开机都与+5VSB有关。通常情况下，+5VSB上有微弱的电流，有电流就会有功率消耗。节能电源，在+5VSB电压上的电流在0.1A时，整个电源的输入端的功率不应该超过1W，也就是说，此时电源的转换效率应该高于50%。

　　3、功率因数达到0.8

　　功率因数是一个容易被忽略的指标。功率因数的高低，关乎国家电网系统的节能。对于个人用户来说，电网上损耗的无功功率是由国家承担了的，提高了电器的功率因数，就是为国家节能做出了贡献。

　　节能电源的功率因数，必须要达到0.8以上。采用主动PFC电路的电源，功率因数可以达到0.9以上，有的甚至高达0.99。

　　服务器一般都是长时间开机，积少成多，一点一滴的节约能为用户节约大量的电费，使得能源不会被白白浪费掉。

　　和主板的搭配

　　——点不亮不是主板问题，而是电源问题

　　这个问题在PC上往往不被重视，一般来说只要是电源是好的，就能开机点亮，而很多服务器主板开机时会自动监测电源各项输出电压，当小于某一数值时，为了避免因功率不足而引发问题，就不会发出POWER——ON信号，导致无法开机。

此24PIN+8PIN非彼24PIN+8PIN

　　很多服务器电源往往会附赠一根转接线，很多评测媒体在看到这条线往往会写道:这款电源的适用平台非常多，不仅支持Intel至强双处理器系统，而且通过转接线还可以支持ATX标准的PC系统。可以肯定地说，如果EPS电源加上那条赠送的转接线，是不能上ATX标准PC平台的。

　　这条线的名称叫做EPS12V—ATX GES转接线。ATX GES是一种电源规范，这种规范最初是为支持AMD公司的Atnlon MP双处理器主板而开发的，采用ATX GES电源规范设计的主板也只有几款而已，例如泰安的K7X(S2468)和K7(S2462)主板。到 K8时代，电源接口已经和双XEON平台统一， ATX GES规范也走到了尽头。关于ATX GES规范，可以参考一下http://www.rackmount.com/Rackacc/ATXGES.htm这个英文页面，有详尽的解释。

泰安基于ATX GES接口规范的主板S2462