Boston Dynamics的機(jī)器人演示視頻不斷震驚全球網(wǎng)絡(luò)，這些運(yùn)作跟體操運(yùn)動(dòng)員靈活度相差無(wú)幾的機(jī)器人所采用的元器件也一直是個(gè)機(jī)密。一方面機(jī)器人高度智能化的AI運(yùn)算能力確實(shí)讓人驚訝，另一方面在沒(méi)有外接電源線驅(qū)動(dòng)的情況下（應(yīng)該是鋰電池驅(qū)動(dòng)吧）也沒(méi)有接地電源的EMI設(shè)計(jì)要求高，這些機(jī)器人采用什么電源管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的機(jī)器人？不久前<電子發(fā)燒友>記者在深圳專訪美國(guó)Vicor公司專家時(shí)獲悉，Boston Dynamics機(jī)器人的硬件設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人是之前Vicor前技術(shù)員工，他挑選的電源管理模塊，其中核心的就是Vicor公司的產(chǎn)品。

圖：Vicor首席工程師、高級(jí)經(jīng)理Chris Swartz（中），亞太區(qū)市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Eric Wong（右）和Vicor中國(guó)區(qū)域銷售總監(jiān)Kevin Ni在媒體見(jiàn)面會(huì)中回答記者們的提問(wèn)

Vicor今年北京、上海和深圳三地舉行技術(shù)論壇，并邀請(qǐng)包括美國(guó)總部的資深首席工程師/經(jīng)理 Chris Swartz先生親臨深圳，為近二百名受邀工程師，一起分享關(guān)于電源設(shè)計(jì)里面的干貨。關(guān)于Boston Dynamics機(jī)器人的“秘密”，就是Chris分享出來(lái)的。由于這些超先進(jìn)的機(jī)器人目前基本上都處于研發(fā)階段沒(méi)有對(duì)外供貨，因此機(jī)器人身體里究竟還有哪些核心技術(shù)與芯片，還都只能靠?jī)?nèi)部人泄密。

Vicor這家公司的電源模塊價(jià)格不便宜，應(yīng)用范圍也主要是對(duì)電源功率密度、產(chǎn)品體積和電源效率極高的場(chǎng)景。亞太區(qū)市場(chǎng)營(yíng)銷副總裁Eric Wong表示深圳站是Vicor最近以來(lái)的首次技術(shù)論壇。對(duì)于工程師用戶的篩選，并不會(huì)跟其他兩站同樣嚴(yán)格。畢竟深圳是一個(gè)以消費(fèi)類為主的電子設(shè)計(jì)與制造中心，雖然有華為中興邁瑞這樣前沿的科技公司，但是要擴(kuò)展更多目標(biāo)客戶，以Vicor本身產(chǎn)品的特點(diǎn)，并不容易。

從上圖可以看出Vicor模塊化解決方案的特點(diǎn)。它的目標(biāo)是幫助客戶解決最棘手的供電挑戰(zhàn)。如48V直接轉(zhuǎn)至低壓，實(shí)現(xiàn)高效、輕便、密集和低成本的可靠配電，與常規(guī)12V配電相比，顯著降低功率損耗。如服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心的AI芯片、GPU、CPU的電源供電的要求是1V以下的電壓、幾百上千W的高功率和大電流要求，同時(shí)配電損耗要極低，無(wú)疑市場(chǎng)上能采用的電源模塊選擇并不多。

“我們的方案可以使CPU和輸入電源的距離只有一個(gè)PCB板的厚度，目前跟業(yè)界幾家已經(jīng)在合作了。在EMI方面的設(shè)計(jì)思路就是將EMI的部分抽離出來(lái)，遠(yuǎn)離CPU。這樣一來(lái)就沒(méi)有EMI的干擾。48V在第一層轉(zhuǎn)換的時(shí)候，就遠(yuǎn)離CPU。目前 我們48V在服務(wù)器方面的市場(chǎng)占有率在不斷成長(zhǎng)，當(dāng)然這種變化不會(huì)一天內(nèi)完成。考慮到12V 的DC基數(shù)有很大，現(xiàn)在市場(chǎng)大概是5%至10%的設(shè)備在轉(zhuǎn)換中。新的服務(wù)器的DC 都是48V，尤其是AI、云和大數(shù)據(jù)的服務(wù)器。” Eric Wong回復(fù)記者的提問(wèn)時(shí)解釋。

對(duì)于汽車方面大趨勢(shì)也是向48V轉(zhuǎn)。他認(rèn)為目前國(guó)內(nèi)還在觀望，美國(guó)歐洲日本的客戶比較多。但是Eric也認(rèn)為，國(guó)內(nèi)廠家追得會(huì)很快，潮流會(huì)在一年內(nèi)追上來(lái)。新車48V的設(shè)計(jì)也許最近一年就能做出來(lái)。

圖：Vicor電源模塊的特點(diǎn)總結(jié)

關(guān)于Vicor的電源模塊轉(zhuǎn)換效率98%是通過(guò)什么方法實(shí)現(xiàn)的？Chris介紹說(shuō)，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換鏈條分成兩步。先穩(wěn)壓再降壓，但是Vicor有非常領(lǐng)先的拓樸架構(gòu)專利技術(shù)，別家公司不能用，當(dāng)然也不一定能學(xué)得來(lái)。占空比別人是8：1，我們是48V至1V，厚度和高度都做到極致。

有記者詢問(wèn)GaN硅基的產(chǎn)品什么時(shí)候推出？Chris有表示，在電源模塊中，GaN并不是最核心的技術(shù)材料，GAN在其他方面有幫助，例如高頻應(yīng)用，但對(duì)于電源轉(zhuǎn)換效率的幫助不是那么高。他指出，98%的轉(zhuǎn)換效率GaN不是唯一的原因，只是很小的一部分的原因。此外，GaN材料對(duì)于EMI設(shè)計(jì)方面的難度也提升了。

有記者問(wèn)，轉(zhuǎn)換效率是否可以進(jìn)一步提升至99%？Chris也作了回應(yīng)。“現(xiàn)實(shí)中是很難有這么高的效率要求的，因?yàn)榈蛪捍?a href="http://www.asorrir.com/tags/電流/" target="_blank">電流方面，全行業(yè)的平均效率是93%，我們已經(jīng)達(dá)到98%。三個(gè)訴求：體積、成本、效率。這三個(gè)方面是互相矛盾和制衡的。在電流領(lǐng)域的突破，我們是從體積上去突破的，先做體積，再做效率和成本。這是我們所做的事情，一些實(shí)驗(yàn)室的做法不是我們的訴求。”

他強(qiáng)調(diào)說(shuō)，現(xiàn)在AI芯片的工藝是7納米，電壓有的降到了0.3V，輸出的電流是1000A，這種情況下工程師的想法已經(jīng)改變了，他們是在想這種電源是不是可以做出來(lái)，即使是12V的電壓，效率會(huì)很差，能達(dá)到80%就不錯(cuò)了。“我們的拓?fù)鋵＠夹g(shù)就能做到比對(duì)手高3-5%。”

圖：Vicor的NBM模塊的功率密度指標(biāo)

圖：Vicor的POL電流密度路線圖

Vicor在某些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指標(biāo)確實(shí)比友商好太多，以上圖中的POL電流密度為例，2019年Vicor的GCM第四代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了2.0A/mm2的電流密度，但友商們還是處于0.6A/mm2 Vicor 2012年以前的指標(biāo)，因此很多產(chǎn)品在事實(shí)上已經(jīng)變成了獨(dú)家供貨狀態(tài)。而獨(dú)家供貨對(duì)于任何一個(gè)客戶來(lái)說(shuō)，都是一件有供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)的事。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，Eric Wong也作了回應(yīng)與解釋。他指出，在商業(yè)供貨方面，客戶們?nèi)绻雀琛?a href="http://www.asorrir.com/tags/英偉達(dá)/" target="_blank">英偉達(dá)、英特爾、AMD、特斯拉、AMAZON、Facebook、百度這些世界知名客戶與合作伙伴，都會(huì)擔(dān)心供貨的問(wèn)題，獨(dú)家供貨的風(fēng)險(xiǎn)很大。這也是為什么我們近年一直在增加我們的產(chǎn)能。第二是找一些商業(yè)方面方案，可以讓客戶方面放心地使用我們的產(chǎn)品。例如，Vicor跟第三方合作，授權(quán)我們的技術(shù)出去，讓第三方來(lái)去生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品。但這個(gè)方案現(xiàn)在還沒(méi)有落實(shí)。”

對(duì)于供貨的方式，Vicor也作出了調(diào)整。例如從之前的多品種/小批量變成少品種/大批量，這樣有利于降低成本縮短供貨時(shí)間，讓更多的客戶有信息轉(zhuǎn)向Vicor的產(chǎn)品。

在中期產(chǎn)能調(diào)整方面，Vicor預(yù)計(jì)現(xiàn)在擴(kuò)建的85000平方英尺的預(yù)計(jì)2020年第三季度可以開始運(yùn)營(yíng)，來(lái)滿足更多客戶的要求。

當(dāng)問(wèn)到Vicor是否會(huì)降低身價(jià)做更多低階一點(diǎn)的產(chǎn)品以擴(kuò)大自己的市場(chǎng)份額與營(yíng)收時(shí)，Eric表示這不太可能。“Vicor的產(chǎn)品特點(diǎn)大家都知道了，一句話總結(jié)就是，對(duì)于電源指標(biāo)有很高要求的應(yīng)用，找我們就對(duì)了，”Eric Wong說(shuō)。