EO Power 35

EO POWER - GIUGNO/LUGLIO 2024 XXXIII Oltre alle attuali PSU con una potenza di 3 kW e 3,3 kW già disponibili, le nuove PSU da 8 kW e 12 kW contribuiranno ad aumentare ulteriormente l’efficienza energetica nei futuri data center per l’intelligenza artificiale. Maggiore efficienza e riduzione dei tempi di inattività Il costante aumento delle applicazioni per server e data center si è tradotto in un incremento dei requisiti di poten- za, rendendo necessario lo sviluppo di alimentatori capaci di erogare potenze più elevate, da 800 W a 5,5 kW e oltre. Questo sensibile aumento è dovuto ai crescenti requisiti di potenza delle GPU (Graphic Processing Unit) preposte all’e- laborazione delle applicazioni di intelligenza artificiale. Le attuali GPU di fascia alta richiedono fino a 1 kW per chip, valore destinato più che a raddoppiare entro la fine del de- cennio. Ciò comporterà inevitabilmente un aumento della domanda di energia complessiva dei data center. A seconda dello scenario, i data center rappresenteranno fino al set- te per cento del consumo globale di elettricità entro il 2030; si tratta di un ordine di grandezza paragonabile all’attuale consumo di elettricità dell’India. Le nuove PSU di Infineon forniranno un contributo impor- tante alla limitazione delle emissioni di CO 2 dei data center per l’AI, nonostante la rapida crescita dei requisiti energe- tici. Ciò è reso possibile da un livello di efficienza partico- larmente elevato che permette di minimizzare le perdite di potenza. Le PSU di nuova generazione di Infineon rag- giungono un’efficienza del 97,5% e soddisfano i più severi requisiti in termini di prestazioni. La nuova PSU da 8 kW è in grado di supportare rack AI con una potenza di uscita che può arrivare a 300 kW (e oltre). L’efficienza e la densità di potenza sono aumentate a 100 watt/in³ rispetto ai 32 W/ in³ dell’alimentatore da 3 kW disponibile, offrendo ulteriori vantaggi in termini di riduzione delle dimensioni del siste- ma e dei costi per gli operatori. L’importanza dei materiali Dal punto di vista tecnico, ciò è reso possibile da un mix ottimale di tre materiali semiconduttori, ovvero silicio (Si), carburo di silicio (SiC) e nitruro di gallio (GaN). L’impiego combinato di questi tre materiali contribuisce ad aumenta- re la sostenibilità e l’affidabilità dei server e dei data center per l’intelligenza artificiale. I semiconduttori innovativi basati su materiali ad ampio bandgap (WBG – Wide Band Gap) come SiC e GaN sono elementi chiave per un uso con- sapevole ed efficiente dell’energia, indispensabile per sup- portare in modo efficace il processo di decarbonizzazione. L’alimentatore da 8 kWsarà disponibile nel primo trimestre del 2025. Ulteriori informazioni sulla roadmap delle PSU sono disponibili a questo link . PSUS NUOVI MOSFET DA 400 V Contemporaneamente all’annuncio della roadmap per le PSU, Infineon ha reso nota l’introduzione di una nuova famiglia di MOSFETda 400Vbasata sulla tecnologiaCoolSiCdi seconda generazione (G2). Questa serie, espressamente ideata per l’uso nello stadio AC/DC dei server per AI, rappresenta il complemento ideale della roadmap delle PSU. Tra gli altri possibili impieghi di questi nuovi MOSFET si possono annoverare sistemi fotovoltaici e per l’accumulo di energia (ESS – Energy Storage System), controllo motore degli inverter, alimentatori a commutazione (SMPS) ausiliari e per applicazioni industriali e interruttori a stato solido per edifici residenziali. I componenti della nuova famiglia si distinguono per le ridottissime perdite (di commutazione e di conduzione) rispetto agli attuali MOSFET in silicio e in carburo di silicio da 650 V. Implementato sotto forma di PFC a più livelli, lo stadio AC/DC di una PSU di un server per AI può garantire una densità di potenza superiore a 100 W/in3 e raggiungere un’efficienza del 99,5%. Si tratta di un aumento di 0,3 punti percentuali rispetto alle soluzioni che utilizzano MOSFET SiC da 650 V. Inoltre, la soluzione a livello di sistema per le PSU destinate ai server AI è completata da transistor CoolGaN nello stadio DC/DC. Grazie a questa combinazione di MOSFET e transistor ad alte prestazioni, l’alimentatore può erogare una potenza superiore a 8 kW, con un aumento della densità di potenza di un fattore superiore a 3 rispetto alle soluzioni attuali. La tensione di breakdown tra drain-source di 400 V a Tvj = 25 °C rende questi nuovi MOSFET ideali per l’uso in convertitori a 2 e 3 livelli e per il raddrizzamento sincrono. I componenti sono caratterizzati da un’elevata robustezza in condizioni di commutazione particolarmente difficili e sono testati al 100% contro l’effetto valanga. La combinazione tra le tecnologie CoolSiC di interconnessione.XT consente ai dispositivi di far fronte ai picchi di potenza e ai transitori causati da improvvisi cambiamenti nei requisiti di potenza del processore per AI. La produzione in serie sarà avviata a partire dal prossimo mese di ottobre. Maggiori informazioni sono disponibili all’indirizzo: www.infineon.com/coolsic-gen2 . La nuova famiglia di MOSFET da 400 V basata sulla tecnologia CoolSiC di seconda generazione (G2) di Infineon è stata espressamente ideata per l’uso nello stadio AC/DC dei server per AI