M-CRPS 服务器电源
M-CRPS (Modular Hardware Common Redundant Power Supply) 是 OCP (Open Compute Project) 主导的服务器电源标准,CRPS 的下一代演进,为 AI 服务器的供电而生。
核心升级逻辑: AI 服务器 GPU 功耗如同过山车,7×24 满负荷运转,通用服务器的供电设计扛不住。CRPS 是 Intel 主导的"行业事实标准",随 Purley/Whitley/Eagle Stream 平台迭代;M-CRPS 是开放标准,版本透明(2022.11 批准 v1.0 → 现 v1.05 RC5)。
CRPS vs M-CRPS 关键差异:
| 维度 | CRPS | M-CRPS |
|---|---|---|
| —— | —— | ——– |
| 输出电压 | 12V 为主 | 兼容 12V,新增 54V |
| 效率 | 80PLUS 钛金,优化 50% 负载 | 死磕 100% 满载,目标 97%+ |
| 动态响应 | 一般 | 微秒级电流监测,响应负载剧变 |
| 功率密度 | 标准尺寸 1.6-2kW | 同尺寸 4.5kW,+40% |
| 可靠性 | 基础过压/过流保护 | 再浪涌控制 + 黑匣子记录器 |
54V 的物理动因: P = U × I。5kW 用 12V 需 400A+,电流大导致线路损耗和发热;升到 54V 电流降为 1/4.5,损耗降低、线缆更细。高功率密度靠 GaN/SiC 器件实现。
典型 1800W 模块 spec 要点:
- 尺寸: 40×73.5×185mm(1U)。185mm 是 1800W 黄金长度;窄版 60mm(SiC/GaN 散热进步),加长 220mm 换 Hold-up 电容空间。体积内压热量是必须上钛金效率的原因。
- 闭环节流 (Closed Loop Throttle): 过热时不断电,通过 SMBAlert/PMBus 通知系统,限制输出功率给 CPU 降频/迁移留时间——"带病生存"是业务连续性最后防线。也允许短时超载(1800W 瞬态输出 2100W)。
- 冷冗余 (Cold Redundancy): 低负载(<10-20%)时一台休眠只剩 12Vsb,另一台扛全部负载,避开低效率区间,降 PUE;定期轮换主/从延长寿命;唤醒要求 <100ms。
- 浪涌电流控制: NTC+继电器/电子开关,限制冷启动时大电容短路效应的数百安培瞬时电流,防跳空开/烧整流桥/接头拉弧。
- 有源均流 (Active Current Sharing): ISHARE 总线,各模块输出与电流成正比的 Vshare 电压,电压最高者为"标杆",其余跟随微调输出电压;均流环带宽远低于电压环防振荡。
- Hold-up Time: 12-20ms,PFC 输出 380-400V 大电容储能;AC Loss 后提前 2-5ms 拉低 PWR_OK 给 CPU 收尾预警。
- 纹波 ≤1%: 12V 限 120mV 峰峰值。静态纹波 + 动态跌落叠加不能超芯片 3-5% 容差;纹波电流经 ESR 发热,电解电容温升 10°C 寿命减半。
- 冷启动关键点: PFC 预充电时序——继电器闭太早 NTC 没限流,直接炸整流桥。
- Standby: 12Vsb 独立反激路径,给 BMC 供电(远程开关机/WOL)、维持监控电路,待机功耗 <1W。
参考