使用罗德与施瓦茨MXO5 高性能数字示波器助力AI服务器电源测试

随着AI大模型训练与推理对算力需求的爆发式增长，AI服务器电源正面临前所未有的技术变革。为应对机柜功率从传统6kW向600kW甚至1MW级别迈进的趋势，AI数据中心广泛采用800V高压直流（HVDC）供电技术，以提升效率、节省空间并便于新能源整合。同时，为满足50%负载（典型工作点）和满载下高达96%以上的“钛金级”效率要求，电源设计普遍采用LLC谐振、有源钳位反激等先进拓扑，并引入GaN（氮化镓）、SiC（碳化硅）等宽禁带半导体器件，以降低开关与导通损耗。

除此之外，AI 服务器芯片（如 GPU）功耗也呈爆炸式增长。单颗功耗已从几年前的 300W400W 飙升至 1400W（B300），甚至向 1800W（R200）迈进。为了应对小电压、大电流供电需求，一般使用多相降压电路（VRM），通常由20相甚至更多相并联共同为GPU核心供电，以均衡热负载并提供快速的瞬态恢复性能。不仅如此，供电电压允许的波动范围（纹波和噪声）也非常小，通常要求在 ±10mV 以内。

测量挑战性

由AI服务器电源技术发展趋势可知，针对 800V 甚至更高级别 HVDC 平台及 SiC/GaN 宽禁带功率半导体材料的应用，传统示波器 + 高压差分探头的测试方案在带宽、信噪比、CMRR等性能上难以满足测量需求。 

另外，AI 服务器电源近 100% 的高效率精确表征需要更高测量精度，这对传统测量仪器的分辨率和测量精度形成挑战。

多相降压模块（Multi-phase Buck Converter）的调测需要多路同步精确测量，高达20相的开关信号让传统 4 通道甚至 8 通道示波器难以应对。 

与此同时，宽禁带材料快速切边带来的 EMI 问题也不容忽视，而传统 EMI 接收机造价高昂，成为众多电源工程师的稀缺奢侈品。

罗德与施瓦茨解决方案

针对 AI 服务器电源的各类测量挑战，罗德与施瓦茨提供了全面且系统的测量解决方案。

多通道高性能数字示波器及附件 

罗德与施瓦茨 MXO5 系列示波器具备多达 8 路信号采集通道，可以很好地应对多相电源开关信号同步调测。

用户还可以很方便进行多台示波器级联，以实现16路、24 路等更多路模拟信号的高精度同步采集。

MXO5 系列示波器还具备 12bit ADC 和高达 18bit 的 HD 高分辨率模式，是业内垂直分辨率最高的数字示波器。其超高分辨率是实现高精度效率分析及开关损耗测量的关键。 

MXO5 在最小 500uV/div 垂直量程下可以实现 ±5V 偏置，可针对 5V 以内直流电压直接在 DC 耦合下实现高精度电源纹波测量，避免 AC 耦合下的低频过滤影响。 此外，它还具备性能卓越的频谱分析功能，支持 dBuV 垂直单位和 Log 对数频率坐标，且支持 Max Hold 最大保持及 Peak List 峰值列表功能，配合 EMI 近场探头后，是实现 EMI 调测的理想工具。 

罗德与施瓦茨 RT-ZISO 光隔离探头具备高达 1GHz 带宽和 90dB CMRR（@ 1 GHz），可有效应对宽禁带材料的高速切变及高共模干扰测量环境。

R&S MXO5凭借高通道数、超高分辨率、优异噪声性能与集成化分析能力，全面应对AI服务器电源在高压、高频、多相与EMI方面的测试挑战，助力工程师实现更精准、高效的电源设计与验证。