Optimierung des Energiemanagements in Rechenzentren angesichts steigender Anforderungen an KI und ML

Anpassungen des strategischen Stromverteilungsnetzes (PDN)

Um diesen steigenden Energiebedarf zu decken, sind erhebliche Anpassungen am Stromverteilungsnetz (PDN) erforderlich. Das PDN muss nicht nur robust sein, sondern sich auch an die dynamischen Veränderungen in Rechenzentren anpassen können. Einige wichtige Überlegungen sind:

Energieeffizienz und Kostenmanagement: Durch die Bevorzugung energieeffizienter Lösungen lässt sich Energie einsparen, was die Betriebskosten senkt und die Umweltbelastung verringert.

Spannungsstabilität: Servereinstellungen mit hoher Dichte erfordern trotz hoher di/dt-Szenarien und sprunghafter Laständerungen stabile Spannungen.

Lärm- und Störungskontrolle: Mit der Zunahme der Schaltfrequenzen ist die Verringerung elektromagnetischer Störungen sehr wichtig geworden.

Fortschrittliche Kühllösungen: Mit zunehmender Leistungsdichte reichen herkömmliche Kühlmethoden nicht mehr aus, sodass innovative Wärmemanagementtechniken erforderlich werden.

Innovationen in der Intermediate Bus Architecture (IBA)

Die Implementierung der Intermediate Bus Architecture (IBA) ist zu einem Eckpfeiler des modernen Stromversorgungsdesigns für Rechenzentren geworden. IBA ermöglicht eine effiziente Energieumwandlung von höheren zu niedrigeren Spannungen, was für die Unterstützung der neuesten Hochleistungsprozessoren von grundlegender Bedeutung ist.

Beispielsweise BMR491 Serie ist ein vollregulierter Viertelstein aus Flex-Leistungsmodule Dies ist ein Beispiel für fortschrittliche DC/DC-Umwandlungstechnologie. Es kann bis zu 1.300 W Leistung liefern und hält dabei durch Hochspannungsisolierung strenge Sicherheitsstandards ein.

Da Rechenzentren immer weniger auf Batterie-Backups angewiesen sind, ist die Integration von nicht isolierte, platinenmontierte DC/DC-Wandler hat sich beschleunigt. Diese Konverter ermöglichen eine hohe Leistungsabgabe ohne die Notwendigkeit einer externen Isolierung im gleichen Viertel-Brick-Format und optimieren so sowohl den Platzbedarf als auch die Effizienz.

Beispielsweise BMR351 liefert bis zu 1.600 W Dauerleistung und eine Spitzenleistung von 2.320 W bei einem Eingangsspannungsbereich von 40 – 60 V, geeignet für 48 V/54 V-Anwendungen in Rechenzentren, und eine vollständig geregelte Ausgangsspannung von 12 V nominal macht es ideal für die Stromversorgung nachgeschalteter Point-of-Load-Konverter (PoL) und integrierter Leistungsstufen wie dem BMR510 sowie für die Stromversorgung von Schaltkreisen, die eine streng geregelte Ausgangsspannung benötigen.

Unregulierte Intermediate Bus Converter (IBC)-Anpassungen

In der schnelllebigen Umgebung von Rechenzentren ist auch die Flexibilität bei der Spannungsregelung von größter Bedeutung. Ungeregelte DC/DC-Wandler bieten diese Flexibilität, indem sie die Umwandlung von Eingangsspannungen in die erforderlichen Ausgangsspannungen auf der Grundlage einer ratiometrischen Umwandlung ermöglichen. Beispielsweise unterstützt die Umwandlung eines 48-V-Eingangs mit einem Verhältnis von 4:1 in einen Bereich von 10-15 V Ausgang effizient unterschiedliche Betriebsanforderungen, ohne dass komplexe Regelungsmechanismen erforderlich sind.

Der Trend zu kompakten Stromversorgungslösungen wie dem BMR313 Der Intermediate Bus Converter (IBC) mit einem Eingangs-Ausgangsverhältnis von 4:1, der eine beträchtliche Leistung (1 kW Dauerleistung und 3 kW Spitzenleistung) bei ultrakleiner Stellfläche liefert, unterstreicht den Branchentrend zur Miniaturisierung, um die Fläche auf der Platine möglichst effizient zu nutzen. Diese fortschrittlichen Kompaktkonverter ermöglichen höhere Leistungsabgaben bei deutlich reduzierten Abmessungen und ermöglichen leistungsdichtere Konfigurationen, die insbesondere in Rechenzentren mit begrenztem Platzangebot von Vorteil sind.