Vicor Corporation ha pubblicato le sue previsioni 2021 per iI settore tech, suddivise in 4 aree: Automotive, High-Performance Computing, Aerospace & Defense, Robotics, affidando ciasdcun comparto a altrettanti esperti.
Dietro un tumultuoso 2020 c’è stata una rapida accelerazione nella velocità di innovazione. In nessun ambito questo era più evidente come nello sviluppo record di non uno solo, bensì molti, vaccini COVID-19. Questa velocità crescente nell’innovazione sta caratterizzando anche altri settori, guidata dal cambiamento delle abitudini e dall’azzeramento di tutte le priorità a causa della pandemia. Quelli che seguono sono esempi in cui le tendenze esistenti accelereranno in modo significativo e metteranno maggiore enfasi sull’uso e lo sviluppo di reti Power Delivery Networks (PDNs) efficienti, compatte e modulari.
Previsione #1 per il settore Automotive – L’analisi di Nicolas Richard, Director of EMEA Automotive Business Development di Vicor
Il trasporto è stato tra i settori più colpiti dalla pandemia globale. Sempre meno persone si spostano o percorrono lunghe distanze. l’industria automobilistica ha così registrato un rapido calo delle vendite e le previsioni mostrano che questo rallentamento si prolungherà fino a tutto il 2021. I produttori hanno risposto concentrandosi maggiormente sui segmenti in crescita, in particolare sui veicoli elettrici. Se da un lato è stato ridotto l’investimento nello sviluppo delle auto tradizionali, si sta investendo nello sviluppo dei veicoli elettrici concentrandosi sulla tecnologia che offre un maggior vantaggio competitivo. Sebbene ci siano meno pendolari, i dati dei sondaggi mostrano che le persone si sentono molto più sicure usando la propria auto che i mezzi pubblici. Di conseguenza, riteniamo che ciò accelererà la necessità di veicoli elettrici economici, quindi la tendenza a sostituire i PDN a 12V con PDN a 48V accelererà in modo significativo con la maggiore attenzione a investimenti più elevati nello sviluppo di veicoli elettrici.
Il 2021 vedrà la proliferazione dei sistemi di batterie da 48V, in particolare negli ibridi leggeri, poiché sempre più produttori aggiungono sospensioni attive, ruote posteriori sterzanti, e sistemi di stabilizzazione antirollio. A sostegno di questo trend, più sistemi a 48V dovranno essere convertiti a 12V per supportare i sistemi di sicurezza a bordo dell’auto, il comfort, l’infotainment e i sistemi di navigazione.
Oltre a consentire un cablaggio più leggero o fornire una potenza maggiore, la conversione da batterie ad alta tensione negli HEV e EV è più efficiente quando la conversione step down richiesta viene ottenuta aumentando la tensione a 48V. Anche le tensioni delle batterie primarie utilizzate per alimentare i veicoli elettrici e gli HEV aumenteranno, con gli 800 V che diventeranno molto più comuni e consentiranno tempi di ricarica più rapidi. Questi cambiamenti richiedono una nuova classe di componenti di potenza per creare nelle automobili le power distribution networks dei prossimi anni.
Previsione #2 per High-Performance Computing – L’analisi di Lev Slutskiy, Regional Manager di Vicor.
I data center stavano già crescendo a un ritmo assai rapido, ma la pandemia ha accelerato le richieste di data center ben oltre le previsioni precedenti e continuerà come un aumento permanente anche dopo che l’emergenza coronavirus si sarà ridimensionata. Molte più persone lavorano da casa, più studenti frequentano la scuola da casa e con meno opzioni per il tempo libero fuori casa, più persone quindi vedono video in streaming e giocano online. Abilitando le infrastrutture di telecomunicazioni odierne abbiamo potuto toccare con mano quanto gli utenti dipendano in modo critico dalle dorsali metropolitane dei datacenter. Nel 2021, la ricerca di una maggiore efficienza energetica da parte dei datacenter farà fare un salto di qualità in cui riteniamo non solo che il settore dei datacenter acquisterà più energia rinnovabile rispetto agli anni precedenti, ma prevediamo che più datacenter si allontaneranno dalla Corrente Alternata (CA) a favore di soluzioni per infrastrutture in Corrente Continua (CC) per meglio far fronte ai massicci aumenti della domanda di potenza dei sistemi di calcolo ad evate prestazioni.
Questa rapida e imprevista accelerazione della domanda sta superando la capacità di espansione fisica dei data center, pertanto, gli operatori dei data center dovranno immettere più capacità nello spazio su rack esistente. Ciò ha implicazioni significative per l’erogazione della potenza. Si dovrà cioè essere in grado di fornire energia in modo più efficiente, con lo stesso ingombro del rack e con un’eccellente gestione termica, fatto questo più essenziale che mai.
AI, cloud e big data stanno guidando la domanda verso una potenza di elaborazione molto più elevata, con un conseguente consumo di energia molto più elevato e correnti più elevate, che a loro volta portano a maggiori perdite di elettricità a causa dei processi di conversione e trasformazione della potenza. Una terza area per un significativo cambiamento nell’innovazione energetica all’interno del Datacenter sarà in termini di erogazione della potenza ed efficienza energetica a livello di cabinet e rack per far fronte all’aumento della potenza di calcolo (più exa-FLOPS) necessaria per implementare le applicazioni cloud, AI e big data.
Un modo più efficiente per gestire la potenza è aumentare la tensione all’interno di questi sistemi e utilizzare la corrente continua sia dopo rettifica della corrente alternata che direttamente da una fonte di energia rinnovabile. Il compito di conversione dell’alta tensione (normalmente 260 – 410 V DC) ai valori utilizzati all’ingresso delle moderne unità di calcolo (12V o, meglio, 48V) potrebbe essere svolto da bus converters. Riteniamo che i progettisti di sistemi utilizzeranno molte di queste innovative soluzioni architettoniche, come Factorized Power Architectures (FPA) ed efficienti moduli convertitori per accorciare le distanze tra il modulo erogatore di elevata corrente fino al point of load (PoL), al fine di ridurre la resistenza PDN, che ridurrà al minimo la perdita di potenza nelle future applicazioni di supercalcolo. Molti dei principali produttori di High Performance Computing (HPC), come Nvidia, che è stata recentemente elencata nelle posizioni #1, #3, #4, e #5 della “ Green 500 list ”, sono passati a questo approccio rendendo di fatto il datacenter verde dall’interno.
Previsione #3 per Military e Aerospace – L’analisi di Teo DeLellis, Business Development for Aerospace di Vicor.
Come risultato dei massicci investimenti per combattere il Covid 19, i governi di tutto il mondo hanno dovuto ridefinire le priorità e spostare il sostegno economico per aiutare le comunità, le imprese e i cittadini ad affrontare l’impatto della pandemia. Un recente studio di Janes del giugno 2020 ha evidenziato che la spesa per la difesa è in calo tra i principali investitori europei appartenenti a NATO.
Di conseguenza, entrando nel 2021, ci sarà un’incredibile pressione fiscale sui governi per reindirizzare i fondi dalle tradizionali roccaforti di bilancio, come la difesa, al sostenere le economie nazionali, il benessere sociale e altri importanti sforzi. Questo cambiamento è in diretta contraddizione con le pressioni geopolitiche dovute al crescente nazionalismo a molti livelli. Un esempio di ciò è la decisione della Svezia di aumentare la spesa militare del 40% al crescere della tensione con la Russia.
Crediamo che la tecnologia e l’innovazione dovranno colmare il divario tra queste pressioni contraddittorie consentendo ai governi di fare molto di più con meno, pur mantenendo la prontezza militare grazie alle nuove tecnologie abilitate digitalmente. Negli Stati Uniti, la minaccia missilistica ipersonica da Russia e Cina ha potenziato fino a nuovi livelli senza precedenti sia la nostra difesa missilistica che i nostri programmi missilistici d’attacco, il che si tradurrà in un’innovazione prevista su 5 anni a partire dal prossimo. La guerra asimmetrica sarà anche un importante motore del cambiamento nel 2021 poiché lo scenario di attacco dello “sciame di droni” mette a rischio obiettivi di alto valore con droni di basso valore, ed eliminare un drone da $ 1.000 con un missile da $ 100.000 non è sostenibile. Ciò guiderà i progressi tecnologici come l’integrazione dell’AI nei sistemi di difesa e l’implementazione di laser per affrontare e contrastare l’ascesa degli sciami di droni in modo più efficace. La tecnologia dei droni continuerà a dominare il panorama della ricognizione poiché la tecnologia di alimentazione aiuterà le missioni ad andare oltre e a volare più a lungo di prima.
Previsione #4 per la robotica – L’analisi di Henryk Dabrowski, VP Sales EMEA di Vicor.
Entro la fine del 2021, per ogni donna, uomo e bambino in Europa ci sarà almeno un robot o un drone per le consegne in procinto di lasciare un pacco o disinfettare gli spazi pubblici come parte della nostra lotta contro la pandemia. La robotica vedrà anche una significativa accelerazione dell’innovazione poiché le aziende guardano alla robotica per interagire in sicurezza con i clienti ed eseguire attività senza esporre le persone al coronavirus. Per soddisfare la domanda, gli sviluppatori di robotica dovranno sfruttare i progetti esistenti, trattandoli come piattaforme, piuttosto che provare a sviluppare nuovi robot da zero. Le piattaforme di ridimensionamento richiederanno il ridimensionamento della potenza per soddisfare le diverse dimensioni e capacità dei robot. Un approccio modulare all’erogazione della potenza sarà fondamentale per affrontare questa sfida.
Uno dei fattori chiave per espandere i servizi di consegna automatizzata sarà la portata e il peso dei robot o droni. Vicor consente ai progettisti di alleggerire i loro droni per migliorarne le prestazioni e gestire la potenza in modo tale che i droni possano volare più lontano, più a lungo, e in modo più affidabile che mai. Prevediamo che nelle aree più densamente popolate delle città europee si vedranno molti più robot rispetto ai droni, mentre nelle aree più remote, come le Alpi, si vedranno più droni che saranno d’aiuto in situazioni di crisi e per le consegne di forniture mediche vitali, mentre le consegne più pesanti saranno effettuate da camion autonomi.
In Europa, Tescos, Amazon, DHL e UPS hanno tutti già iniziato i loro test con i droni per le consegne e la recente pandemia in corso sarà il punto di svolta per spingere la vendita al dettaglio verso una completa trasformazione digitale. La comodità delle consegne a domicilio a cui le persone si sono abituate durante il lockdown implica che lo shopping effettuato di persona nel negozio o supermercato preferito è qualcosa che non tornerà più ai livelli pre-pandemici. L’uso di robot che viaggiano per le strade e droni nell’aria, consentirà ai rivenditori di effettuare consegne a costi ancora inferiori.
In Cina, i droni hanno già iniziato le consegne in aree remote del paese e si notano già rapidi progressi per le società di logistica che ottengono le autorizzazioni dalle autorità di volo nazionali per consentire le consegne aeree al dettaglio tramite drone.