數(shù)據(jù)中心的規(guī)模很大，非常大。搜索一下數(shù)據(jù)中心的圖片，您就會(huì)找到多張龐大而平凡的建筑的航拍宣傳照片，這些大樓通常都是新建的，聳立在同樣龐大而平凡的地面上。這清楚地表明，盡管新建筑已經(jīng)很龐大，但是所有者仍然熱衷于預(yù)留充足的空間供日后擴(kuò)展之用。
亞馬遜、蘋果、臉書、谷歌和許多知名度稍遜一籌的組織都在全世界多個(gè)地點(diǎn)建立了這樣龐大的數(shù)據(jù)中心。出于商業(yè)原因，它們不會(huì)宣稱到底有多少臺(tái)服務(wù)器，不過其中部分組織的服務(wù)器肯定達(dá)到了數(shù)百萬臺(tái)。
這給設(shè)計(jì)方面帶來了挑戰(zhàn)。進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的每一焦耳能量都是要付費(fèi)的，如果運(yùn)行了數(shù)百萬臺(tái)服務(wù)器，那么每臺(tái)機(jī)器節(jié)省一點(diǎn)能量都會(huì)讓整個(gè)數(shù)據(jù)中心受益不淺。
為每臺(tái)服務(wù)器供電是一個(gè)重要領(lǐng)域，對(duì)整體能量使用有巨大的影響。有幾個(gè)基本問題相對(duì)容易解決。例如，使用高輸入電壓供電時(shí)，熱損失I2R將小于使用較低的輸入電壓。避免使用超過規(guī)格的電源也有助于節(jié)能——用500W電源提供300W電力是毫無必要的。然后是電源本身的基本轉(zhuǎn)換效率?；萜展烙?jì)，許多服務(wù)器電源的運(yùn)行效率為65%至80%，這意味著在最壞的情況下，您購買的三分之一的電力除了加重?cái)?shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)負(fù)擔(dān)以外毫無作用。
較為復(fù)雜的電源設(shè)計(jì)可以將效率提高到90%或更高。但是許多設(shè)計(jì)師仍沒有采用一種較為簡(jiǎn)單的方法來提高效率：使用更高效的半導(dǎo)體器件。例如，UnitedSiC采用共源共柵（cascode）架構(gòu)將一個(gè)常開型碳化硅（SiC）JFET與一個(gè)Si MOSFET封裝到一起，生產(chǎn)出一個(gè)常關(guān)型SiC FET器件。該器件的驅(qū)動(dòng)方法與Si IGBT、Si FET、SiC MOSFET和Si超結(jié)器件相同，但是它有超低的柵級(jí)電荷和特殊的反向恢復(fù)特征，可以用來構(gòu)建能高效開關(guān)的電源。
UnitedSiC UF3SC065030D8S和UF3SC065040D8S SiC FET等零件還有其他優(yōu)點(diǎn)。首先，它們的RDS(on)非常低，可降低內(nèi)部損耗，而這與提高效率直接相關(guān)。其次，它在常見的表面貼裝式DFN8x8封裝中提供，并且已經(jīng)用于電信設(shè)備等空間非常寶貴的應(yīng)用。這些SiC FET的應(yīng)用使設(shè)計(jì)師能夠在現(xiàn)有外殼或機(jī)架的熱預(yù)算內(nèi)開發(fā)密集的電源。
正如此博客開頭所述，數(shù)據(jù)中心可能會(huì)很大，非常大。降低服務(wù)器消耗的能量還能節(jié)省冷卻成本，并且為保護(hù)或改善系統(tǒng)可靠性帶來良機(jī)。優(yōu)化涉及一系列非常復(fù)雜的資本成本和運(yùn)營(yíng)成本、能效和計(jì)算密度，以及可靠性和其他方面的權(quán)衡。在服務(wù)器電源中采用替代性SiC器件的優(yōu)勢(shì)在于這種替代非常簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且能提供許多小節(jié)約，這些小節(jié)約加起來能夠帶來大的、寶貴的改變。
