应对数据中心的服务器过热问题

随着云计算和 5G 的出现，互联网上的数据也因音频、视频和游戏等内容而不断增加。由于远程作业和在线课程在全球范围内的普及，未来网络通信量也有望持续增长。在负责处理大量数据的数据中心^*1，对能耗较低且热量产生较少的服务器的需求可谓与日俱增。

降低服务器发热量和数据中心功耗的技术挑战

数据中心通常需要大量/高速通信环境、高级安全保证、可靠的抗震设备和内部发电机，以及放置服务器的空间。要在这些条件下维持运行，功耗是一大挑战。

数据中心的功耗主要来自 IT 设备，包括服务器和用于冷却散热的空调。这些设备运行产生的功耗预计会进一步增加。

数据中心需要大量高性能的服务器来高速处理大量数据，这会增加功耗和发热量，进而使数据中心温度升高。这一情况可能会导致服务器或系统故障，因此需要冷却降温。但是，用于冷却服务器的空调也需要电力，从而会进一步增加数据中心的总功耗。这是一个结构性问题。如今，随着可持续发展目标 (SDG) 日益受到关注，需要全社会共同努力来实现节能。为顺应这一发展趋势，同时降低成本，数据中心面临着如何降低功耗的大挑战。

虽然数据中心也在努力降低功耗，包括促进直流供电和提高整个中心的空调效率，但根本解决方案是减少服务器本身产生的热量。为此，需要提高电子电路的功率效率，其中包括可看作服务器核心的半导体集成电路 (IC)。但是，为服务器 IC 供电的电源由于尺寸问题无法放置在 IC 附近，因此需要较长的布线，从而带来功率损耗^*2 并且会产生热量，这又成为了另一个挑战。

超小直流-直流转换器解决方案降低服务器的总能耗

为了解决这个难题，TDK 近期开发了一款超小型直流-直流转换器^*3（3.3 mm × 3.3 mm × 1.5 mm，6A 输出电流），能够以超小尺寸实现超高电流密度。因此可以靠近 IC 放置，避免因布线产生功耗，有助于防止服务器发热。将超小型直流-直流转换器靠近 IC 放置是 TDK 最初的构想，产品名称 μPOL™为注册商标。POL 代表“负载点”，表示靠近放置。

除了尺寸小、密度高之外，它还具有出色的散热特性，输出几乎不会受温度变化的影响，而以往的产品在自身温度升高到 60℃ 左右时输出电流就会发生变化。所以该产品可以贴装在通常很难贴装且没有空气流动的^*4 电路板背部，从而显著提高设计灵活性。因此，该产品可以节省电子电路空间，降低整个系统的功耗。

μPOL 不仅可以高效地用于数据中心 IC，还可用于网络、信息/电信、基站以及数码相机等精密设备中的 IC。它还有助于串行总线^*5实现高速数据通，进而推动实现数字化转型 (DX)。