POWER 3 - novembre/dicembre 2013
XII
Power
dimensioni presenti ai quattro angoli
del globo.
In termini di salvaguardia dell’am-
biente, è chiaro che tutta questa ca-
pacità di elaborazione disponibile
in rete garantisce indubbi vantaggi
come ad esempio la possibilità di
lavorare da casa e ridurre quindi la
necessità di effettuare spostamenti,
oltre a fornire numerosi altri servi-
zi. Nonostante ciò esistono ancora
problematiche legate all’impatto
ambientale diretto di questi centri di
elaborazione dati e delle infrastrut-
ture che supportano il concetto di
“cloud”. Il DG INFSO (Directorate
General – Information Society) della
Commissione Europea, in un report
pubblicato nel settembre 2008, ha
stimato che le richieste di energia
da parte degli operatori telecom del
Vecchio Continente per le loro reti
raggiungeranno i 35,8 TWh nel 2020
(contro i 21,4 TWh del 2010 e i 14,2
TWh del 2005) nell’ipotesi che non
vengano adottate tecnologie di rete “verdi”.
La natura stessa delle reti di comunicazioni che coprono aree
geograficamente estese (WAN) prevede un massiccio ricorso
all’elaborazione parallela per istradare simultaneamente un
numero arbitrario di abbonati e livelli di traffico di rete estre-
mamente variabili: ovviamente tutti gli utilizzatori di questi
servizi si aspettano una comunicazione praticamente priva
di errori sulle reti di tutto il mondo. I rack che contengono
gli elementi di elaborazione per le infrastrutture telecom e
datacom ospiteranno un certo numero di copie di schede
circuitali simili, alcune delle quali sono elementi ridondanti
utilizzati per la protezione contro eventuali guasti hardware.
Ciascuna scheda utilizza componenti logici di elevata qualità
per soddisfare al meglio i requisiti in termini di throughput
della rete e di tempo di risposta, ottimizzando nel contempo
il numero di canali per unità di superficie.
Architettura IBA (Intermediate Bus Architecture)
Al giorno d’oggi l’architettura che viene sempre più ampia-
mente utilizzata nell’industria ICT è quella che prevede un
bus intermedio (IBA - Intermediate Bus Architecture) adot-
tata come standard nel 2003. L’approccio IBA si differenza
dal tradizionale approccio di tipo distribuito (DPA – Distri-
buted Power Architecture) che prevede un certo numero di
convertitori DC/DC isolati su ciascuna scheda che riducono
(down-convert) la tensione di linea di -48VDC a valori in gra-
do di soddisfare le esigenze del circuito di carico, collegando
in modalità daisy-chain altri regolatori. Mentre l’architettura
IBA più essere adatta per applicazio-
ni che utilizzano tensioni di alimen-
tazione di 24 VDC, diffuse in alcuni
comparti industriali, problemi di una
certa entità iniziano a sorgere nel
momento in cui si rende necessaria
la conversione di tensioni di -48 VDC
ai livelli di alimentazione richiesti dai
circuito logici – pari o inferiori a 3,3
VDC – in un solo passaggio. Senza
dimenticare che i convertitori DC/
DC isolati sono intrinsecamente più
costosi e meno efficienti rispetto ai
convertitori non isolati.
L’architettura IBA è attualmente la
più diffusa nel settore delle teleco-
municazioni e in numerose altre ap-
plicazioni che richiedono elevata di-
sponibilità, come ad esempio quelle
che utilizzano lo standard microTCA
(Micro Telecommunications Com-
puting Architecture)
, inizialmente
sviluppato per l’ambiente telecom e
ora ampiamente adottata in sistemi
di dimensioni ridotte e contraddistin-
ti da elevata affidabilità come ad esempio la strumentazione
per il controllo di processi industriali. Questa architettura uti-
lizza convertitori IBC (Intermediate Bus Converter) per con-
vertire una tensione di 48VC (valore solitamente utilizzato
nelle applicazioni telecom/datacom) a un valore di 12 VDC
(tipico). Questa tensione viene quindi utilizzata per alimenta-
re un certo numero di regolatori DC/DC di tipo POL (Point
Of Load) che forniscono le tensioni al carico finale, i cui valo-
ri sono quelli tipici dei circuiti integrati (3V o inferiori), come
visibile in figura 1.
Fig. 2 – I primi esperimenti per regola-
re la tensione del bus in modo dinamico
prevedevano l’uso di un potenziometro
e di un convertitore DC/DC analogico
Fig. 3 – Rappresentazione delle perdite di potenza
che si verificano quando l’uscita di un regolatore
POL a controllo digitale viene impostata a 1 VDC e
il carico viene incrementato da zero a 20A (con un
andamento a rampa) mentre il livello dell’ingresso
passa da 4,5 a 14VDC (con un andamento a gradi-
no)
