효율, 밀도, 정전 및 노이즈 면에서 월등히 우수한 ’분리형 파워’ 아키텍처
바이코 (www.vicorpower.com; 지사장 정기천)가 클라우드 지원 특성에 적합하도록 구글이 국제 데이터센터 표준으로 제시하고 있는 48V 서버 및 분산 인프라 구조를 지원하는 48V 전력 부품을 출시함으로써 빠르게 관련 시스템이 구축될 전망이다.
바이코는 차세대 48V Direct-to-PoL (Point-of-Load) 전력 부품들을 출시했다고 공식 발표했다. 저전압/고전류의 CPU, GPU, ASIC 및 DDR 메모리에 48V 전력 분배 버스로부터 전력을 공급하는 이 모듈들은 전례 없는 전력 밀도와 변환 효율을 가능케 하는 동시에 전력 분배로 인한 손실을 최소화한다.
전력 변환 엔진, 제어 시스템 및 모듈 전원 기술 분야의 전문성을 바탕으로 한 바이코의 최신 48V 모듈은 구글이 48V 서버 및 분산 인프라 구조를 데이터 센터 표준으로 사용하자고 권장한 2016 Open Compute Project(“OCP”) Summit 직후 곧장 발표되었다.
파트리지오 빈시아렐리 (Patrizio Vinciarelli) 바이코 CEO는 “48V 서버 인프라 개발을 통해 구글은 ’그린 데이터 센터’ 사업을 추진해 왔다. 이번에 구글은 개방형 48V 랙 표준을 권장함으로써 글로벌 클라우드의 전기 부문의 면적을 줄이는 데에 성공했다.”고 말했다.
고효율, 고밀도의 가성 비가 높고 신뢰성 있는 전원 분산 기술은 데이터 센터 및 자율 운전 자동차와 LED 조명을 비롯한 각종 전력 분산형 애플리케이션에 있어서 중요한 요소라는 것이 바이코의 설명이다.
바이코는 ”48V와 같이 특별한 안전 예방책이 필요없는 고전압 분배 버스는 케이블 및 부스 바의 사이즈 절감, 전력 분산으로 인한 손실 절감, 그리고 저장용 캐패시터의 사이즈 절감 등의 특성을 제공한다. 그러나 기존의 기술로는 48V 버스에서 3.3V, 1.8V 및 0.8V등 저전압으로의 변환이나 95암페어급 고전류로의 변환 등을 효율적이고 컴팩트하게 처리해주지 못해 왔다.”고 밝혔다. 따라서, CPU 전원 변환은 당연히 12V 배선에 의존할 수밖에 없었다. 그런데 12V 버스는 48V 버스가 전달하는 전류 보다 4배 많은 전류를 전달해야 한다. 분산에 의한 손실은 전달하는 전류 량의 제곱이므로 12V 버스에서 손실된 전력은 48V 버스에서의 손실보다 16배나 많아야 했다.
이에 ”바이코의 48V Direct-to-PoL 제품군은 기존 12V 솔루션이 차지하는 공간의 일부분만을 사용하는 효율성을 제공한다. 이에 따라 시스템 설계자들은 높은 변환 효율성 및 고밀도 저 손실을 자랑하는 바이코의 ’그린 분산 시스템’ 솔루션들을 개발 단계에서 활용할 수 있게 됐다.”고 말했다.
바이코가 출시한 차세대 48V Direct-to-PoL 모듈은 쿨 파워 PI3751-02벅 부스트, 프리 레귤레이터 모듈 (“PRM”) 그리고 VTM48Kp020x 전류 멀티플레이어 모듈 (“VTM”)로 구성된다. PRM 은 48V분배 버스 (최고 입력 전압55V)로 부터 전력 입력을 받아 VTM으로 전압을 제공한다. VTM은 입력 전압의 1/24인 출력 전압을 생성해 CPU로 보낸 전류를 24배 이상 증폭시킨다.
이 PoL에서 48배 이상 증폭된 전류는 더 높은 팩터 전력의 효율성, 고밀도, 고대역폭 등을 전달해 팩터 전력의 특성들을 차별화시킨다. 원격 측정 및 디지털 제어가 필요한 CPU, GPU, ASIC 및 DDR4 메모리 애플리케이션에서 바이코의 PI3020 디지털 제어 및 원격 측정 소자는 VTM+PRM 과 함께 사용된다. PI3020 특성으로는 PMBus[a], 서버 처리 전력 VR13을 전폭적으로 지원하는 SVID 제어 인터페이스를 비롯해 VR12.5 및 VR12.0 설계와의 백워드 호환성 등이 있다.
한편, 바이코는 48V Direct-to-PoL 전력 변환을 업계에서 최초로 시도했다. 이러한 결과 바이코의 최신 제품들은 각 세대마다 성능이 실질적으로 개선된 VTM 및 PRM 모듈 제품군을 확대시켜왔다. 지난 10년간 바이코는 매 2년 마다 평균 25%의 변환기 전력 손실을 감소시키며 전력 밀도를 높이는데 성공해왔다.
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