服务器电源系统于新一代数据中心设计的基础意义

电气安全方面：GB4943-2001《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》(等同IEC 950)。产品不仅要符合该标准的要求，而且还必须能够获得权威机构的认可才能够进行生产和销售，也就是通常所说的安全认证。

电磁兼容方面：GB9254-1998《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》(等同CISPR 22：1997)。该标准主要对产品产生的传导干扰和辐射干扰提出了限制。其目的就是要求产品在使用时，不能干扰其他设备的正常运行。

谐波电流方面：GBl7625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相输入电流≤16A)》(等同IEC61000-3-2：1995)。该标准是针对产品对电网造成的影响而制定的。

国内目前需要对电源产品进行3C(ChinaCompulsory Certificate)强制认证。

国际上遵循的标准主要为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．非强制性的标准(也可以叫做推荐标准)

电磁兼容方面：GB／T 17618-1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》(等同SICPR 24：1997)。该标准与GB9254-2001《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》其实是产品电磁兼容性的两个方面，GB9254着眼于产品发出的干扰，而GB17618则是产品应具备的抗干扰能力，只有同时满足这两方面的要求才算完善的产品，才能保证不同的设备同时使用时不会互相影响。但这两方面有轻重之分，而干扰相比较抗扰会造成更严重的问题，所以GB 9254是强制性标准而GB／T 17618属于推荐标准。

综合性：GB／T14714-1993《微小型计算机系统设备用开关电源通用技术条件》该标准在国际上并没有相对应的标准，是我国专门针对计算机电源产品编写的一份指导性的标准，它的内容涉及产品的性能、环境、制造、检测、包装、运输等等内容。虽然不属于强制性标准，但它所包含的内容比较全面，有较好的参考价值和指导意义。

3．企业标准(Intel关于服务器电源相关设计文件)

Intel关于PC和服务器电源相关设计文件虽然不是由国家机构发布的标准，严格意义上也不是规范文件，但它却是目前PC和服务器电源领域最重要的产品设计参考，因为Intel在PC领域长期处于绝对的领先地位，成了事实上的行业兼容标准。且相关文件对电源作了非常详尽的描述，从外形结构、接口定义到各个输入输出参数的定义和设定，几乎涵盖电源所有特性。目前全球绝大多数的电源都在依据Intel相关文件进行设计、测试和评价。

1)ATX标准

为了解决老一代AT电源的供电容量和散热的限制，Intel在1997年推出了ATX电源规范。ATX标准的电源与以往的PS／2、AT标准电源相比，在可控性、可管理性以及散热、机箱布局等方面做了很多改进。

ATX电源是目前PC和服务器中普遍使用的标准电源，包括单电源、冗余电源两种规格。单电源系统功率在145～400W之间，最多可以提供对双处理器系统的支持。这种电源主要使用在PC和低档服务器上，而在高档服务器中为了满足供电需求，大多采用Redundant电源系统，即冗余热插拔电源，可以在线更换。在服务器系统中应用Redun-dant电源，可以大大提高整个服务器系统的可靠性和可用性。这种电源的功率一般在每模块175W以上，有1+1、2+1、3+1等多种规格。

ATX本身演进的进程大致为：1ATX2.03(1999年以前)ATX12V1.0(2000年2月)ATX12V2.0(2003年2月)ATX12V2.31(2008年2月)，进程演进主要的脉络为容量(特别是12V，5V)的增加，冗余度的提高和节能与降噪设计等。

ATX标准除了本身不断的纵向演进以外，随着应用环境日渐丰富和新产品的层出不穷，其横向演进的过程也值得关注。总的来说，相继诞生了CFX12V，LFX12V，SFX12V和TFX12V等标准。

SFX12V是为microATX and FlexATX系统制定的电源标准。

TFX12V是为容量为9-15升的SFF(SmallFromFactor)系统制定的电源标准。

LFX12V是为容量为6-9升的USFF(Ultra SmallFrom Factor)系统制定的电源标准，是BTX(Balanced Technology Extended)标准的一种。

CFX12V是为容量为10-15升的USFF(Ultra SmallFrom Factor)系统制定的电源标准，是BTX(Balanced Technology Extended)标准的一种。

因此截至目前ATX已经演进成为一个十分庞大的标准族，2006年1月，Intel将其关于桌面及其衍生产品的电源设计规范整合起来，形成了一个里程碑文件《Power Supply：Design Guide for Desb-top PlatformForm Factors))，即《桌面平台电源设计型式与规格》，从此以后，无论是ATX12V，CFX，LFX，SFX，TFX都在此文件里协同演进。截至2008年7月，该文件的最新版本为1.2。

2)SSI电源规范

就电源而言，随着IA服务器市场的不断扩大，IA服务器的应用领域也更宽，应用环境也更复杂。于是，对IA服务器电源系统的负载能力、安全性、扩展性和通用性等方面提出了更高的要求。为此，Intel联合一些主要的IA架构服务器生产商推出了新型服务器电源规范---SSI(Server System Infras-tructure)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(Power Supply)规格、背板系统(Electronic Bays)规格、服务器机箱系统规格和散热系统规格。

根据使用环境、规模的不同，SSI电源规范可以分为以下几种子规范：EPS(Entry Power Supply)规范、MPS(Midrange Power Supply)规范、TPS(Thin Power Supply)规范和DPS(Distributed Pow-erSupply)规范。

EPS规范(Entry Power Supply Specification)：开始主要为单电源供电的服务器设计，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。后来该规范发展到EPS12V(Ver-sion2.0)，适用的额定功率达到450W～650W。但目前EPS的发展很快，容量已经达到900W(EPS for Workstation)，也可以实施N+1的冗余供电方式。

MPS规范(Midrange Power Supply Specifica-tion)：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％。

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。

DPS规范(Distributed Power Supply Specifica-tion)：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。

但是，上述各种规范的发展状况也大不相同，在SSI FOKM(sSI论坛—SSI相关标准发布的官方网站上)，我们目前看不到MPS，TPS和DPS进一步成型的规范书。但是，我们在该网站上可以看到EPS的规范却方兴未艾(截至2008年7月)，分别有：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还颁布了一个规范：《PowerSup-plyDesign Guideline for 2008 Dual-socket Setver andWorkstations》版本1.0，为基于双核的服务器和工作站提供了电源制造标准。可以看到，依然是基于EPS的标准进行演进。

三、服务器电源对于数据中心供配电系统设计的基础意义

服务器电源是整个数据中心供配电系统建设的出发点和归宿点，了解服务器电源的相关外特性对于数据中心的供配电系统建设具有基础的意义。毕竟数据中心设计者不是在为一整套应用系统(诸如CPU，主板，硬盘，光驱等)选择一套合适的电源系统一这些工作已经由服务器厂家的产品工程师完成了，但是，充分的了解服务器电源的容量，冗余方式，制冷要求和能效设计等主要外特性指标对于数据中心供配电系统的安全必要的。

1．服务器电源容量

在数据中心共配电系统设计时，首先的工作就是确定负载的容量。那所谓负载的容量和服务器电源容量到底是何种关系?这个问题十分令人困扰。

关于服务器电源的铭牌，一般不会直接贴在服务器的外壳，而是贴在服务器电源外壳比较空旷的地方，通常都只有在从服务器取出服务器电源后才能看到。

其中，INPUT(输入)：220V～