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Flex Power Modules presenta soluciones de energía digital de alta densidad para centros de datos de IA en electronica 2024
En 1971, Intel revolucionó el mundo con el lanzamiento del primer microprocesador comercial, el "4004". Este chip contaba con 2.300 transistores en un encapsulado DIL de 16 pines y consumía menos de medio vatio de su línea de alimentación de 15 V. Anunció el comienzo de la era moderna de la informática de masas, aunque con un precio de $60, no era barato (equivale a unos $460 en el dinero de hoy).
En ese momento, los ingenieros de diseño de procesadores comprendían la relación entre velocidad y consumo de energía, pero el diseño térmico no era una preocupación. El CI apenas se calentaba incluso cuando funcionaba a toda velocidad a su velocidad máxima de reloj de 740 kHz. Los ingenieros tampoco estaban preocupados por la tolerancia 5% del riel de alimentación y, como el CI normalmente consumía solo 30 mA, la caída de voltaje a lo largo de las pistas era insignificante. Esto permitió colocar la sencilla fuente de alimentación donde fuera más conveniente.
Comparemos esto con los últimos procesadores posicionados por IA, como el 'Superchip' Nvidia GB200, con más de 200 mil millones de transistores y disipando más de 2,5 kW pico con un riel de alimentación de menos de 1 V que debe suministrar miles de amperios. Ahora, la capacidad de mantener la temperatura de la matriz dentro de límites seguros utilizando alguna forma de refrigeración se ha convertido en un factor crítico en los procesos clave. centro de datos Métricas: rendimiento de procesamiento, espacio ocupado por el servidor, efectividad del uso de energía (PUE), rentabilidad e impacto ambiental. Además, los rieles de alimentación deben ser provistos por Convertidores CC/CC de alta eficiencia Ubicado directamente en el procesador para minimizar las caídas de voltaje.
Hasta un cierto nivel de potencia, el calor generado por los procesadores se suele gestionar mediante aire forzado. El chip está conectado térmicamente a una placa difusora de calor en la parte superior del CI, que a su vez está unido a un disipador térmico con aletas, ya sea directamente o mediante simples tubos de calor conectados a un disipador térmico adyacente. El flujo de aire de los ventiladores del sistema se lleva el calor, que normalmente se expulsa al entorno local. El aire acondicionado del edificio elimina este calor del entorno más amplio, aunque con un coste energético considerable. La energía utilizada para la refrigeración se refleja en la métrica PUE, que es la energía total utilizada dividida por la energía de TI, siendo habitual un valor de 1,5. Muchos centros de datos ahora consumen más de 100 MW, potencialmente un tercio de esta energía se utiliza en refrigeración, lo que representa un coste enorme y tiene un impacto ambiental significativo.
