硬核拆解华为无散热片3000W服务器电源，功率密度高达6.114Wmm3

电子发烧友网报道（文/李诚）随着产业的数字化转型，通信基站、数据中心逐渐增多，能源压力愈发紧张。据相关资料显示，预计至2025年通信站点数量将增至7000万个，年耗电量超过6700亿度；数据中心将增至2400万机架，年耗电量超过9500亿度。数以亿计的用电量让人陷入了沉思，在“双碳”的大背景下，节能减排已成为全人类的共同目标，也掀起了各行业的能源革命。
以通信业务起家的华为，在通信基站、服务器领域均有布局，秉承着“极简、绿色、智能、安全”的理念，推出了多款应用于服务器的电源产品。
图源：华为
近日，B站博主@机魂发布了一条关于电源拆解的视频深深吸引了我。拆解的是一款来自华为的钛金级3000W氮化镓服务器电源。据博主介绍，该电源型号为PAC3000S12-T1，是华为几年前的一款产品，电源功率密度极高，系统转换效率更是高达96%。
背面参数 图源：@机魂
通过查阅相关资料发现，华为有用多款服务器电源产品，输出电压均为12V，输出功率涵盖了900W至3000W不等，封装尺寸均为68mm x 183mm x 405mm，183mm的身长与业界平均水平265mm相比缩短了不少，体积控制到了49062 mm3 ，以至于功率密度高达6114W/mm3。而常规的消费类氮化镓电源的功率密度只有11W/ mm3 ，即使与专用的服务器电源相比，这款电源的功率密度也提升了50%以上。同时支持90~264V交流电压和180V~300V直流电压输入，123V/2439A输出。
左：三款不同输出功率的电源内部对比 右：电源输出端 图源：@机魂
PAC3000S12-T1是如何实现功率密度高达6114W/mm3的呢？通过以上三款华为服务器电源内部对比发现，这三款底面PCB的大小是一致的，900W和1200W的电源内部空间看起来比较宽裕，并且都接入了较大的铝基散热板，增强电源系统的散热性能。而3000W的电源内部取消了散热板的设计，采用了PCB横、竖拼接的方式，将有限的空间利用率提至最高，并且塞满元器件，在电源输出侧还采用了MLCC电容叠焊的设计，从整体来看这款电源非常紧凑。
俯视面图 图源：@机魂
由于这款电源的内部空间有限，设计师尽可能地为其他元件预留充足的空间，将两个PFC电感设计为一个整体，共用一组磁芯，合封在一起。这也是功率高密度的一个体现。
从这款电源的外观、元器件布局来看，虽然很紧凑，但是一点不乱，这也体现了华为PCB设计工程师水平之高，既要考虑元器件布局时的电磁兼容问题，又要考虑如何布局才能使电源体积更小，仅在这一部分就花费了不少的心血。
在系统电路方面，这款3000W服务器电源采用了PFC+LLC的电源架构。这款电源采用的PFC拓扑为交错式图腾柱PFC，图腾柱PFC是一种新的PFC形式，是目前已知的电路拓扑中使用组件最少的，与传统PFC拓扑相比，导通损耗更低、转换效率更高。
图源：@机魂
在图腾柱PFC部分共采用了12颗MOSFET，其中高频桥臂使用了8颗氮化镓MOSFET，据博主推测这8颗氮化镓MOSFET为GaN Systems的GS66516T 650V增强型氮化镓MOSFET，采用了低电感的GaNPX 封装，导通电阻仅为25mΩ。低频桥臂使用了导通电阻为28mΩ的4颗硅基MOSFET，型号为英飞凌的IPT60R028G7 最大导通电压为650V，这些MOSFET都是通过两两并联，互相交错连接的。PFC主控芯片为ST专门针对数字电源转换应用的STM32F334。
图源：@机魂
LLC电路采用的是LLC谐振半桥结构，使用了4颗与PFC电路同型号的氮化镓MOSFET。辅助电源使用的是英飞凌的准谐振反激 PWM 控制器ICE2QR2280G，这款控制器具备了数字频率降低功能，能够在负载减小时保证运行的稳定性，同时在转换效率和抗电磁干扰方面均有不错的表现。12V输出使用的是东芝的N沟道MOSFET，导通电阻仅为041mΩ。
通过拆解发现，华为的这款电源用料十足，共堆了12颗氮化镓MOSFET，GS66516T在元器件交易平台的售价显示为275元每颗，仅仅12颗氮化镓MOSFET总价值就达到了3300元，华为的堆料能力真的是把我给折服了，严重怀疑设计师在设计这款电源时没有考虑成本。
电源在工作时会持续发热，随着温度的升高，电源的性能也会受到影响，电源组件寿命也会缩短，最终可能导致系统故障。因此电源的热管理十分关键。
图源：@机魂
通过电源拆解发现，电源内部竟没有安装散热片，散热全靠电源输入端旁的12V/4A的风扇完成，该风扇在满转速的情况下可达4W转，毕竟这款电源输出功率高达3000W，产生的热量不可小觑。但是不足之处就是在大转速下，风扇的声音也会很大。
下“重本”的电源效率为何仅有96%呢？由于散热采用的是12V/4A的风扇，在运行状态下风扇的损耗是很大的。以及由于输出电流高达2439A，因此在同步整流环节的导通损耗非常高，同时，当2439A大电流经过变压器时也会产生很高的铜损。这三个方面的损耗是这款电源的效率提不上去的主要原因。
虽说这是一款几年前的产品，但在大功率、高密度、高效率方面都能够满足现在服务器电源的发展需求，再加上错落有致的元器件布局，可以看出华为的研发团队还是相当有实力的。

可以。
随着显卡工作频率与显存工作频率的不断攀升，因此显卡的发热量也在迅速提升。为了解决散热问题，显卡都会采用必要的散热方式。尤其是对于超频爱好者和需要长时间工作的用户来说，极其重视他们所使用的显卡的散热能力。而对于显卡本身来说，采用必要的散热方式才有利于进行正常工作。目前市场上大部分被动散热显卡的散热方式有两种。一种是通过使用风量更加强劲的系统风扇来增加系统入风量，同时增加前面板开孔；但是这种方式要求系统风扇的风压非常高，甚至会带来很大的噪音。第二种是设计长的导风罩；但是这种方式会影响整个系统布局，并且增加成本。这两种散热方式都难以充分满足高功耗被动散热显卡的散热需求。

我为大家收集整理了cpu风扇的知识，在这里供各位客官挑选，一下是我的一些建议，望各位客官笑纳。

cpu风扇散热哪种类型比较好

CPU作为整个电脑的灵魂是很重要，但一款好的风扇对于CPU的正常使用也是不可小视的。只要一开机，它就得为CPU时时刻刻地工作;若它一罢工，轻则过热死机、重则芯毁机亡。像INTEL、AMD这两个大厂对原包CPU风扇的挑选是很讲究的，那些风扇的质量远非当前普通的十来块钱的风扇能比。

风扇的价格只占整机价格的百分之一左右，购买时大家往往不在意。有些散装CPU用户觉得买风扇买一个能转的不就得了其实有了这种想法，就为以后埋下了很大的祸根。一个就十来块的钱的风扇刚买时是能转，几个月后就很有可能不转了。若正赶上那天你老先生还出去玩让机器独自整理硬盘的话，回来后可有你忙的了。笔者就有这血泪般的教训。

像这种廉价风扇者是只有两根电源线，从电源接口取电而不像原装风扇那样从主板上取电，而且原装的还有一根测控风扇转速的信号线，现在的主板几乎都支持风扇转速的监控。现在比较好的风扇一般者采用滚珠轴承，用滚珠轴承结构的风扇转速平稳、长时间运行比较可靠、噪音也小。所以笔者建设大家购买滚珠轴承结构的风扇并且是带三根线的。

滚珠风扇与一般风扇不是太好区分。有的上边标有Ball Bearing的字样，根据笔者的经验是你在正面向滚珠风扇用力吹气时不易吹动，但一旦吹动风扇转动时间比较长。笔者买了一块小型的滚珠风扇￥25，价格太低时可要小心了。另外选购风扇时还要注意散热片的齐整程度与重量、卡子的d性强弱，太强太弱都不好。

当然滚珠风扇的好，也不代表它永不会坏。当听到风扇有异常声音或转速不稳时，你一定要提高警惕，这很可能就是它罢工的前兆。最后希望大家都买到优质的风扇。

cpu风扇散热哪种品牌比较好

牌子好的市场上不好找，也就是零售的不多，好一点的品牌像台达 AVC 协喜 美培亚等，这些都是风扇中好好品牌，一般大家都没听过，但这些才是风扇中的好品牌，一般只给品牌机代工，从静音风扇到暴力服务器风扇都有，你看你机器能不能用四针带温控的，不能就买三针，挑滚珠的买，最好双滚珠(说白点就是里面有轴承)，静音耐用，根据自己的需要选择大小，转速，市面上能买到的一般也就是酷冷，超频三，九州风神，这些大都是含油或者液压风扇，贵的有TT 猫头鹰等，上淘宝找找，有便宜品牌好耐用的滚珠风扇，我个人是推荐台达的哈。

就九州风神和超频三也不错，九州风神，无论质量还是做工都比超频三好些，超频三略有劣质点，不过不要买玄冰400，这个风扇普遍反映噪音大，还是考虑大霜塔吧，目前京东价格在210多，以前可是花了我299大洋啊。

一般风扇呢是起到cpu散热作用的呢。玩电脑cpu温度过高呢，这时就需要挑选一款比较好的风扇了。

1，一般的散热器分为被动散热、侧吹塔式、下压式，还有水冷和液氮。

2，被动散热的只有超低功耗和低发热量的CPU使用。

3，侧吹塔式的，例如玄冰400，侧吹方式，不能吹到CPU附近的芯片。

4，下压式的，例如超频三的青鸟3，风扇向下吹，可以照顾到附近的芯片，但这种散热器散热性能低。

5，水冷直接是靠水来带走热量，然后通过冷排吹出热量。

6，液氮最不同，是其温度低到零下200度左右，适合极限超频。

7，从上面可知，使用风冷更安全，若需要美观和散热性能强，那就选择水冷。

CPU散热方式主要有一下几种
1 风冷散热方式，这个是最常见的，最常用的，也就是CPU风扇转动，带动空气从散热片中流过，从而把散热片传导的CPU热量带走，这个是最常见的
散热片通常是铝片，铜片，散热鳍片等，风冷也是最稳妥，最常见，最常用，最安全的散热方式
2 水冷散热方式，这个也是，这个常见于高端机，有分体式水冷和一体式水冷，主要是用于高端CPU，高性能CPU，由于发热量巨大，必须采用水冷才能正常运行，原理是利用微型水泵，带动散热液体，从CPU处带走热量，然后利用风扇，冷却散热液体，周而复始
水冷散热好处就是快，散热好，效率高，缺点就是太贵，普通的一体式水冷散热也得200多，还有就是一旦漏水，漏液，会损坏硬件
3 被动散热方式，这个常见于工控机，瘦客户机，服务器处理器，低端工业控制显卡GPU，生活中很少使用，也就是说，CPU的发热量不大，然后传导到散热片上，散热片会散发热量，不用风扇带动空气的
采用这种方式散热的机器常见于银行，通信公司等部门
4 辅助散热方式，这是最近几年新兴起的，常见于笔记本，台式机，但是数量很少，其实还是风冷和水冷的结合，大概是台式机外接一个水冷散热，散热装置在外，辅助散热，笔记本也可以通过改造，接一个辅助外置水冷散热，保持处理器温度低的，不常用的哦
5至于新型多媒体平台上所谓的液氮，萝卜青菜散热，个人不推荐，这个容易损坏硬件的，小白用户不要轻易尝试
6 亲，你学废了吗

没有本质的区别，只要能插上就能工作，接口不一样的除外
但服务器是为冗余设计的，也就是说所需功率300W的服务器，我可能会给到600W的电源，让电源有冗余，不是满载工作，耐用度更高，更稳定

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