| 0 |
|
Компанія Nvidia оголосила про створення консорціуму постачальників для розподілу електроенергії постійного струму з високою напругою 800 В у центрах обробки даних. Це ключовий крок до підтримки обчислювальних стійок потужністю 1 МВт, починаючи з 2027 року.
Перехід на 800 В забезпечує підвищення ефективності наскрізного електроживлення на 5%, а витрати на обслуговування знижуються на 70% завдяки зменшенню числа відмов блоків живлення і зниження трудовитрат на обслуговування компонентів. Також знижуються витрати на охолодження, оскільки відпадає необхідність у блоках живлення AC-DC у стійках.
Постачальниками кремнію є Infineon Technologies, MPS, Navitas, Rohm, STMicroelectronics і Texas Instruments, силових модулів - Delta, Flex Power, Lead Wealth, LiteOn і Megmeet, а систем живлення - Eaton, Schneider Electric і Vertiv.
«Nvidia не просто створює швидші графічні процесори, а перебудовує весь стек живлення, щоб розкрити весь потенціал штучного інтелекту», - каже Матіас Блейк (Mathias Blake), видатний інженер з основних технологій Nvidia.
Сучасні стійки з напругою живлення 54 В постійного струму досягають граничної потужності у 200 кВт. Стійки Nvidia GB200 NVL72 і GB300 NVL72 мають до восьми силових полиць для живлення обчислювальних і комутаційних полиць. При використанні того ж розподілу живлення 54 В постійного струму силові полиці займуть до 64 U простору в мегаватній стійці, не залишивши місця для обчислень. Альтернативний підхід полягає у використанні виділеної стійки з блоками живлення для кожної обчислювальної стійки, що займає цінний простір у дата-центрі.
Перетворення змінного струму напругою 13,8 кВ безпосередньо в постійний струм напругою 800 В по периметру за допомогою випрямлячів промислового класу дає змогу відмовитися від більшості проміжних етапів перетворення. Це дає змогу мінімізувати втрати енергії, які зазвичай відбуваються під час багаторазового перетворення змінного струму в постійний і постійного струму в постійний.
Це значно скорочує кількість блоків живлення (БЖ) з вентиляторами, необхідних у ланцюзі живлення. Зменшення кількості блоків живлення і вентиляторів призводить до підвищення надійності системи, зниження тепловиділення і підвищення енергоефективності, що робить HVDC-розподіл більш ефективним рішенням для сучасних дата-центрів і значно скорочує загальну кількість компонентів.
Завдяки одноступеневому перетворенню AC-DC система отримує переваги прямішого й ефективнішого потоку енергії, що знижує складність електрообладнання та потребу в обслуговуванні.
Використання шин 800 В і перехід з 415 В змінного струму на 800 В постійного під час розподілу електроенергії дає змогу передавати на 85% більше енергії провідниками того самого розміру. Вища напруга знижує споживання струму, зменшує резистивні втрати і робить передачу енергії більш ефективною, що дає змогу більш тонким провідникам витримувати те саме навантаження, знижуючи потребу в міді на 45%.
«Використання мережі постійного струму також усуває неефективність, характерну для змінного струму, таку як скін-ефект і втрати реактивної потужності, що ще підвищує ефективність», - зазначає Блейк.
У стійках два 800-вольтових джерела живлення забезпечують перетворювачі DC-DC для управління пристроями GPU. Відмова від елементів перетворення AC-DC на рівні стійки вивільняє цінний простір для більшої кількості обчислювальних ресурсів, що дає змогу створювати конфігурації з вищою щільністю та підвищувати ефективність охолодження.
Попри те, що архітектури з вищою напругою постійного струму були випробувані в минулому, їхнє широке впровадження було обмежене технічними проблемами та труднощами розгортання. Консорціум, створений навколо стійок NVLink72 компанії Nvidia, покликаний прискорити процес впровадження.
"Поєднання прикладного і системного ноу-хау Infineon у сфері живлення AI від мережі до ядра в поєднанні з досвідом Nvidia у сфері прискорених обчислень відкриває шлях до нового стандарту архітектури живлення в центрах оброблення даних AI для створення швидшої, ефективнішої та масштабованішої інфраструктури AI, - підкреслив Адам Вайт (Adam White), президент підрозділу Power & Sensor Systems компанії Infineon.
Infineon розробила еталонний дизайн потужністю 12 кВт з використанням пристроїв на основі нітриду галію (GaN) і карбіду кремнію (SiC) з еталонним ККД ~98 %, при цьому дотримуючись суворих вимог до часу простою.
На виставці COMPUTEX 2025 компанія Navitas продемонструвала свої системи електроживлення для центрів обробки даних зі штучним інтелектом, презентуючи джерело живлення потужністю 8,5 кВт, яке також працює на GaN і SiC, що має ККД 98% і відповідає специфікаціям Open Compute Project (OCP) і Open Rack v3 (ORv3). Компанія Navitas також розробила запатентовану технологію цифрового управління IntelliWeave, яка забезпечує пікову ефективність 99,3% на етапі корекції коефіцієнта потужності та знижує втрати потужності на 30%, як порівняти з наявними рішеннями.
"Експоненціальне зростання обчислювальних потужностей AI ставить серйозні завдання перед інфраструктурою дата-центрів. Дебют нашого новітнього блоку живлення для центрів обробки даних з AI забезпечує подвійний прорив в ефективності та щільності потужності, демонструючи безперервні інновації Navitas в технологіях GaN і SiC та глибоке розуміння індустрії центрів обробки даних", - повідомив Чарльз Чжа (Charles Zha), SVP і генеральний менеджер Navitas в Азійсько-тихоокеанському регіоні.
Перехід на 800 В HVDC на рівні будівель створює нові проблеми в галузі безпеки, стандартів і підготовки робочої сили. Nvidia та її партнери активно вивчають капітальні та операційні витрати, а також наслідки для безпеки як традиційних трансформаторів, так і твердотільних трансформаторів (SST), щоб забезпечити цей перехід. Однак перехід на 800 В у всьому ЦОД також має передбачати посилення ізоляції.
«Вам потрібна ізоляція стійок за допомогою автоматичних вимикачів, а для швидкого реагування вони являють собою комбінацію механічних реле з напівпровідниковими елементами», - говорить Дебой (Deboy) з Infineon. «Це дає можливість швидко реагувати в мікросекунди, а механічні реле є останнім результатом для запобігання катастрофічних збоїв».
| 0 |
|
