當今，全球每分鐘的網(wǎng)絡(luò )交易量近9000萬(wàn)筆，也就是每秒鐘交易150萬(wàn)次。全部的電子郵件、應用下載、流視頻、社交媒體交互、零售購買(mǎi)等等，都是通過(guò)一個(gè)全球性的數據中心網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現的。在交換機、路由器及冷卻設備所構成的網(wǎng)絡(luò )的支持下，這些數據中心可以容納多達1萬(wàn)臺的服務(wù)器–而這一切都要依靠越來(lái)越多的電力才能良好運行。

　　一、電力的轉換和分配

數據中心采用一種稱(chēng)為“電源單位效率”的方法來(lái)評估電源架構的效率，也稱(chēng)為PUE。PUE是將輸送到數據中心的總功率除以輸送到關(guān)鍵負載（服務(wù)器）的功率，而理想的PUE值為 1。舉例來(lái)說(shuō)，1.7的PUE意味著(zhù)，每向負載輸送一瓦的功率，在配電和冷卻上就要損失掉0.7瓦。據報道，2018年對數據中心測得的PUE水平在1.6左右。最重要的轉換過(guò)程之一就發(fā)生在機架上。為了達到所需的計算能力，會(huì )需要數千臺的服務(wù)器。除了服務(wù)器以外，還通過(guò)交換機來(lái)管理服務(wù)器之間、以及從服務(wù)器到外界的通信。在大量的電力所輸送到的機架上，容納著(zhù)30到35臺的1U服務(wù)器，這些服務(wù)器正在逐步通過(guò)3千瓦的供電機組(PSU)來(lái)供電。PSU通常位于機架的底部，可以將電力轉換成電壓水平各不相同的電源軌。以208伏直流電壓進(jìn)入到 PSU 的電力將轉換為 3.3、5和12伏的電源軌，從而滿(mǎn)足服務(wù)器和交換機內部各種不同組件的需求，例如含處理器的母板、適配器卡和顯卡、PCIe 和內存等等。此外，機架中還會(huì )有提供冷卻氣流所需的大量風(fēng)扇。輸送到服務(wù)器的很大一部分電力都會(huì )轉換成熱量。在電力從交流轉換成直流、以及從直流轉換成直流的過(guò)程中，作為轉換過(guò)程中一個(gè)自然而然的組成部分，就會(huì )發(fā)生這種熱損失。

　　二、空間上的挑戰

　對這種與日俱增的功率進(jìn)行管理，在涉及到封裝空間和熱管理時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生巨大的挑戰。盡管對電源的需求一直在穩步提升，為電源以及背部的重要連接器分配的空間卻并沒(méi)有發(fā)生過(guò)變化?；氐椒?wù)器部署的早期時(shí)候，服務(wù)器系統基礎設施(SSI)要求使用400到600瓦的電源，而電源I/O則會(huì )使用四到六臺葉片式電源，其中每個(gè)葉片的額定電流為30安，從而將所需的功率輸送到服務(wù)器。時(shí)至今日，對于連接器企業(yè)的要求則是電源I/O在相同空間內承載的電流能夠達到以前的三倍。

　　三、提高密度

　連接器的設計人員現在不得不去考慮各種具有創(chuàng )造性的解決方案，從而對熱量和電流進(jìn)行管理。盡管在連接器的額定值計算中不能將氣流考慮在內，目前在外殼中經(jīng)常會(huì )設計通風(fēng)功能，以便耗散掉熱量并防止過(guò)熱?；A的物理學(xué)知識告訴我們，為了承載更多的電流，需要的只不過(guò)是更多的銅材料。在銅合金領(lǐng)域取得的進(jìn)步使得可以提高導電性，而這些進(jìn)步并不會(huì )跟得上對更高電流密度的需求。同樣，觸點(diǎn)設計上的改進(jìn)可以改善PSU 接口和連接點(diǎn)之間經(jīng)常發(fā)生的功率損耗的情況，這種連接點(diǎn)可能是互連系統的插入部分，有時(shí)候也會(huì )是印刷電路板的卡邊緣，但是并不能依靠這些改進(jìn)成果來(lái)顯著(zhù)的提高電流密度。廣大的客戶(hù)目前正要求連接器的設計人員來(lái)減小電源觸點(diǎn)之間的中線(xiàn)間距；然而，縮小間距會(huì )在印刷電路板的體積上以及連接器本身的內部造成相互發(fā)熱的問(wèn)題。連接器在過(guò)去40年來(lái)主要圍繞著(zhù)提高密度而發(fā)展。但是，業(yè)界現在正在走向這樣一個(gè)階段，那就是必須考慮增加空間以提高功率，或者是對用于評估連接器性能和額定值的慣例進(jìn)行檢驗。據認為，數據中心的電效率每提高1%，就會(huì )節省數以百萬(wàn)美元計的成本。由于節省成本的潛力是如此之大，在數據中心的業(yè)主、電氣公用事業(yè)的提供商以及政府官員之間，那場(chǎng)積極活躍的討論當然還會(huì )繼續進(jìn)行一段時(shí)間。