數位電源的市場競爭漸趨激烈，各電源大廠陸續推出相關方案，也使得該市場呈現一片混戰狀況。如何掌握差異化優勢，並專注於更具機會的應用市場，也成為數位電源產品勝出的關鍵。美商艾科嘉（Exar）以其在類比電源與高速傳輸介面累積多年的經驗，積極投入數位電源發展，並鎖定伺服器應用市場，近來已陸續傳出好成績，獲得多家伺服器大廠的青睞，採用其解決方案。

系統層級的電源設計

艾科嘉台灣暨南太平洋資深應用工程師顏榮宏指出，該公司現階段發展數位電源的重點，就是讓傳統以單一元件思考的電源管理，能夠提升成為系統層級的整體設計。從系統的角度出發，來進行整體設計的規劃，對於產品的功能性將更能達到優化的效益。

當電源管理從傳統的類比方式轉成數位化控制之後，更有利於進行遠端監控。顏榮宏進一步指出，傳統的類比訊號，並無法透過遠端監控來進行訊號控制，唯有將訊號數位化之後，才能滿足這樣的需求。換句話說，將類比訊號轉換成數位化數據（Data），更便於軟硬體間的結合，進而擺脫傳統電源管理的呆板方式，晉升成為系統層級的智慧管理模式。

而伺服器，就是遠端監控最適合的應用市場。觀察目前的伺服器架構，其系統機房與伺服器設備可能分別位於不同的兩地，兩者間透過雲端科技進行連結。在這樣的架構下，數位電源正可充分發揮其優勢。透過遠端監控，從甲地直接對乙地的系統電源進行整合控制或動態調節，進而讓伺服器系統達到省電節能的效果。此外，遠端監控也可用於偵測伺服器是否出現不正常的系統錯誤。這一切的便利，都歸功於數位化的電源方案。

圖一 : 艾科嘉台灣暨南太平洋 資深應用工程師 顏榮宏

四組獨立輸出 看準伺服器市場

目前艾科嘉是全球伺服器數位電源方案的佼佼者，關鍵就在於艾科嘉的數位電源方案，完全針對伺服器系統周邊的供電需求，提供每個晶片四組獨立供電輸出的能力，這正是艾科嘉與競爭對手最大的差異化優勢。

顏榮宏說，伺服器架構較一般電腦來得複雜，除了常見的南橋晶片與網路控制晶片之外，還需求更多的周邊電源輸出組數。周邊電源輸出組數越多，時序控制將變得更棘手。針對伺服器架構，傳統電源廠商多半採用離散元件，或者以CPLP來撰寫程式進行控制，然而這都不是最好的解決方法。

艾科嘉數位電源方案的優勢，就在於單一晶片可以控制四組獨立的電源輸出。儘管目前數位電源市場的競爭者不少，然而競爭對手多半是專注在CPU、DRAM等需求大電流的電源管理領域。艾科嘉則主力針對系統周邊電源，可輕鬆解決多組電源輸出的棘手問題。

顏榮宏解釋說，一般的伺服器系統周邊電源，通常會需求8～12組之多，若採用傳統單輸出類比電源，將需要使用到多顆電源晶片，不僅成本難以降低，且會佔用大量主板空間。艾科嘉的解決方案，每顆晶片提供四組獨立供電輸出，換句話說，只需2～3顆就可以搞定伺服器的系統周邊供電，大幅節省元件成本與主板空間，是最符合伺服器應用的電源方案。這也正是越來越多國際知名伺服器大廠，紛紛開始採用艾科嘉數位電源方案的主因。

圖二 : 電路原理圖

軟體工具加速產品上市

當然，設備使用一段時日之後的系統變更，艾科嘉也幫客戶事先想到了。伺服器客戶在其平台使用一段時間之後，往往必須進行電壓的細部調整與設計變更。如果採用的是傳統類比電源方案，光是物料清單就必須進行大幅度的更改，還必須重新驗證，非常耗時。

艾科嘉數位電源方案則擁有獨特的動態電壓調整功能，設計人員只要透過艾科嘉的軟體工具，從模擬、設計到驗證，都可以一氣呵成，加速產品上市腳步。而設計人員更可以直接透過軟體工具來進行數位設定。艾科嘉的軟體工具可讓設計人員直接透過數位運算來進行包括延遲、開/關等控制，完全數位化編輯，省時又方便。伺服器客戶可針對電流與電壓等數據，進行系統層級的監控，進一步提升整體電源效率並降低功耗。

艾科嘉數位電源方案的特點，就是將PFM（脈衝頻率調變）與PWM（脈衝寬度調變）兩項功能，同時整合到電源晶片中。PFM模式是當系統處於輕載時進行降頻，來減少切換的功耗損失以提昇效率。而當負載逐漸升高時，系統會進入PWM模式，也就是固定頻率、改變脈寬來達到系統效能的最佳化。目前在數位電源方案中，艾科嘉是唯一把PFM與PWM兩項功能同時整合到電源晶片中的廠商，這也讓艾科嘉的數位電源方案成為伺服器大廠的首選。

圖三 : Programmable power Demo Kit

差異化是勝出關鍵

顏榮宏說，傳統類比電源在技術上並沒有什麼特別之處，競爭者又多，想在這個市場上生存，最重要的就是擁有產品差異性，並找出獨特應用市場。正是看準了數位化特性讓電源方案的可程式控制成為可能，因此目前艾科嘉也將自家數位電源方案稱為Programmable Power，強調其可程式控制的能力，所有的設計都可以由客戶進行改寫，讓電源方案更具彈性，並加速產品的上市。

目前艾科嘉提供可重複改寫的Flash，以及單次燒寫的OTP等兩種方案。伺服器專用的XRP7724便是採用Flash，至於用於消費性產品的XRP7704、7708、7740、7713、7714等晶片，則採用OTP方案。更多選擇性讓客戶從產品設計到量產出貨的過程，每個步驟都更能輕鬆掌握。

艾科嘉從系統設計的角度出發，提供真正具彈性的數位電源方案，並避開眾多參與者的競爭角力，選擇以伺服器市場為應用主力，已經獲得全球諸多伺服器大廠的青睞。展望未來，艾科嘉將進一步把數位電源的優勢，投入到機上盒產品市場，並配合更友善的軟體開發環境，開拓出一條更具競爭性與區隔性的數位電源大道。