חברת אנבידיה (NVIDIA) הקימה קבוצת שיתוף פעולה תעשייתית אשר תפתח את כל מרכיבי אספקת האנרגיה לחדרי שרתים אשר יעבדו במתח ישר (DC) של 800V. מדובר ברעיון שהחברה מגבשת בשנים האחרונות, אולם עד עכשיו הפעילות הזו התבצעה בחשאי ומאחורי הקלעים. קבוצת הפיתוח המשותפת כוללת כמה מהחברות הגדולות ביותר בתחום: רכיבי הסיליקון יפותחו על-ידי TI, Navitas, ROHM ו-STMicroelectronics. רכיבי רשת ההפצה יפותחו על-ידי LiteOn, Delta, Flex Power, Lead Wealth ו-Megmeet, כאשר מערכות ההספק המרכזיות יסופקו על-ידי Eaton, Schneider Electric ו-Vertiv.
מאחורי שיתוף הפעולה הזה עומדת מגמה שהחלה להסתמן כבר בשנת 2021, אולם כעת היא צוברת תאוצה והופכת לתוכנית עבודה: בעקבות הכניסה של יישומי בינה מלאכותית אל חדרי השרתים, החלה פריסה מאסיבית של מעבדי GPU זוללי אנרגיה. לכן ההספק הממוצע שנדרש לספק לארון שרתים צפוי להגיע בתוך שנים ספורות לכ-1MW, בהשוואה לכ-100kW כיום. חברת אינפיניאון מעריכה שכבר היום משתמשים מרכזי ה-AI הנפוצים ביותר מ-100,000 מעבדי GPU כל אחד, "ולכן המעבר למסדי שרתים בהספק של 1MW כל אחד, צפוי להתחיל כבר לפני סוף העשור הנוכחי".
חברת אנבידיה מסרה שמטרת הפרוייקט היא להגיע למצב המאפשר להתחיל באספקת המערכות החדשות החל משנת 2027. כיום רשתות הפצת האנרגיה בחדרי השרתים עובדות במתח של 48V. הבעיה נעוצה בכך שכדי להפיץ אנרגיה במתח של 48V למסד שרתים יחיד הפועל בהספק של 1MW – יש צורך בזרמים חשמליים חזקים הדורשים שימוש ביותר מ-200 ק"ג של כבלי נחושת ובאמצעי קירור יקרים כדי למנוע התחממות והתכת המוליכים. המעבר למתח גבוה יאפשר להקטין דרמטית את הזרם החשמלי, ולספק רשת הפצת אנרגיה זולה ויעילה יותר.
שינוי מהותי בארכיטקטורה
כיום הארכיטקטורה המרכזית בהפצת האנרגיה היא מבוזרת, וכוללת מספר שלבי המרת AC/DC ו-DC/DC הגורמות להרבה מאוד הפסדים באנרגיה. בקצה השרשרת הזו, כל מעבד GPU מקבל אנרגיה באמצעות יחידת אספקת אנרגיה (PSU) ייעודית נפרדת. הארכיטקטורה החדשה תהיה מרכזית: מתח ה-AC המגיע מהרשת יומר פעם למתח DC של 800V, אשר יופץ בתצורה הזו ויגיע ישירות אל כל אחד מהמסדים בחוות השרתים. בכל מסד יהיה ממיר DC/DC אשר יספק את האנרגיה לכל אחד ממעבדי ה-GPU. בכך גם תושג פשטות גדולה יותר בתכנון המסד ויתפנה בהם יותר מקום למעבדי GPU נוספים.
הארכיטקטורה החדשה יעילה בהרבה: היא מצמצמת ביותר מ-85% את הפסדי האנרגיה הנובעים מהתנגדות חשמלית של הכבלים. בנוסף, יופחת משקל כבלי הנחושת בכ-45% ויתבטלו הפסדי אנרגיה מתופעות זרם חילופין בקווי התמסורת, כמו עכבה ו-Skin Effect. "לנגד עינינו מתחולל שינוי תפישתי", אמר מנהל קבוצת המחקר בתחום ההספק במעבדות קילבי של TI, ג'פרי מורוני. "עד לפני מספר שנים חשבנו שהמעבר ל-48V הוא אתגר גדול, וכעת אנחנו עובדים על פיתוח ארכיטקטורת 800V". החברה תפתח רכיבי ניהול הספק וחישה למערכות הפצת האנרגיה (Power Distribution Systems) החדשות.