AMP聯盟：定義智能化、分布式數字電源生態系統的未來
2014-11-18 21:38:27 本站原創為了保證供應鏈安全性，為客戶提供更多選擇，避免為每項新產品重復研發共通的元器件，加快創新，以及加快效率提升，CUI、愛立信電源模塊（Ericsson Power Modules）和村田（Murata）三家公司聯合創立了名為現代電源架構（Architects of Modern Power, AMP）聯盟的電源行業組織。現代電源架構（AMP）聯盟發言人/CUI公司先進電源產品高級副總裁Mark Adams（圖1）介紹說，推動下一代系統的各種挑戰包括：如何提高效率、碳減排和削減成本；如何監控和控制日益復雜的系統；如何創建用于任務關鍵性應用的安全元器件供應鏈；以及數據中心和IP網絡的POL電流要求已經達到100A，可能上升到超過400A。
圖1：現代電源架構（AMP）聯盟發言人/CUI公司先進電源產品高級副總裁Mark Adams。
數據中心IP流量從2012年的每年2.5ZB增長到2017年的每年7.7ZB。2013年至2019年移動網絡流量將會增長10倍，每月達到19EB。對處理能力的需求正在上升，推動了持續的半導體技術創新。每電路板功率從1980年代的300W上升到2015年底的3kW，到2020年則達到5kW。AMP集團專注于為增長最快的電源市場領域——電路板安裝數字電源市場——提供解決方案。市場研究機構IHS預計這個市場領域在未來四年內將會增長3.5至5倍，主要推動力是先前未曾使用這項技術，但將會很快需要使用這項技術的市場領域。
在1980年代，電路板安裝電源的功率范圍是每個系統電路板綜合為300W，不過，今天系統電路板中有某些半導體器件需要使用100A@0.9V電源，導致在單一電路板上功率增加數倍。再加上系統電路板的尺寸一直沒有改變，使得專門用于電源的電路板面積實際上減小了，這就帶來AMP集團將要應對的性能和散熱挑戰。
隨著半導體工藝中的幾何尺寸繼續縮小，電路變得對性能問題更加敏感，因此電源的容差變得嚴格很多，在過去±5%的容差是可以接受的，但今天的要求卻是±1%。除了容差之外，晶圓成本也在上升，半導體企業正試圖實現這些晶圓的產出最大化，通過使用可調節POL來驅動內核電壓，能夠調節電壓來獲得特定芯片的最佳性能。
“數字電源在多個技術領域繁榮發展，需要電源行業采用一種新的方法——協作（圖2）。由于在電源中增加數字控制器，令業界對真正的多來源選項的需求持續增長，因此要求更深入地研究電源的結構，不僅要求電源在機械方面兼容，而且控制器和配置文件也必須100%兼容，如果任何一項達不到，有可能發生生產流程的中斷，更壞的情況是電路板上的不兼容可能引起故障。AMP集團不僅努力為這個領域開發最佳產品，還努力創建一個真正的多來源布局，讓客戶群在物料清單（BOM）方面通過多于一個來源，獲得支持其供應鏈需求的產品。
“AMP集團將會推動數字電源領域的創新，功率轉換不再是僅僅將一個電壓轉變為另一個電壓，現在的要求是將一個電壓轉變為一個在所有條件、所有時間下的完美電壓——具有數字控制和特性的附加功能。這不是一項簡單的工作，但是通過三家電源市場領導廠商的共同努力，我們將會以簡便的即插即用方式來簡化這項困難的工作。”Mark Adams強調。
圖2：帶有中間總線的典型分布式數字電源架構。
“通信類型應用是首個在十多年前就開始實施數字電源技術的市場領域，因此成為了數字負載點市場通常專注的重點。然而，如果看看這個市場的預期增長，大多數增長將會來自電信和數據中心市場領域之外的客戶。新一代半導體器件、FPGA和處理器現在需要極嚴苛的容差和大電流，以及可調節的內核電壓。現在這些半導體器件用于從儀器儀表到醫療領域的各種類型應用中，迫使這些新設計實施數字電源解決方案，這是AMP集團的主要推動力量之一。我們為所有市場的各級客戶提供選擇，同時保持他們的供應鏈計劃無中斷。”Mark Adams表示。
在AMP集團成立之前，電源行業曾有兩個組織——POLA和DOSA，分別議定互用性標準和磚型封裝標準。“我不確定POLA為什么不再活躍，DOSA聯盟仍然在工作，不過DOSA聯盟僅僅專注于多來源產品的機械因素。他們定義電源的尺寸——引腳定義和位置等等，這對于模擬電源領域是很好的。”Mark Adams表示，“AMP集團的工作將會超越僅僅定義機械尺寸。由于數字控制增加了復雜性，我們將確保電源供應商之間的現有數字特性集相互匹配，以及電源編程的配置文件是兼容的。CUI、愛立信電源模塊和村田均專注于開發這個迅速增長的市場，并且滿足這些客戶的需求。”AMP集團的使命是定義智能化、分布式數字電源生態系統的未來。
“AMP集團是各機構之間數年來建立的工作合作關系的正式化，我們三家企業長期以來服務于電源市場，能夠利用我們的知識和經驗來發展這個聯盟。三家企業的鄭重承諾和要求，可以確保產品能夠真正兼容。AMP集團的其它工作重點是通過技術發展藍圖的協作來推動未來的創新。AMP集團不僅僅是機械技術集團，我們還在密切合作以定義未來所需的特性、性能指標等等。這是真正的協作承諾，將推動AMP聯盟實現成功，允許客戶群依靠AMP集團產品來設計電源。”Mark Adams表示。
AMP集團將積極主動地與客戶和半導體企業合作，以及參與其他標準（如PMBus）的演進，以制定有遠見的產品發展藍圖，從而滿足他們的特定要求。AMP集團將與主要的合作伙伴密切合作，比如數字控制器廠商，以期影響其發展藍圖，并且確保未來的市場需求與現有的技術相配合，構建最先進的電源設備。
據介紹，AMP集團將在德國慕尼黑Electronica 2014展會上發布首套用于數字負載點和先進總線DC-DC轉換器的標準。同時，AMP集團將制訂2015年及未來的技術和產品發展藍圖，在采用分布式總線電源系統的下一代設備中快速發展的電源需求方面保持領先。
最后，Mark Adams補充道：“在電源行業中，電源企業通常落后于客戶需求。然而，越來越多工程師轉向POL模塊，以提高設計速度和消除設計分立式電路板級電源解決方案的復雜任務。AMP集團將是市場中首個通過與客戶和半導體企業合作以了解下一代技術的真正需求，從而推動創新和性能基準的企業集團。我們具備充分的前瞻性，通過協同工作，提供滿足市場所需的最佳產品。”
