HVDC (High Voltage Direct Current, высокое напряжение постоянного тока) становится ключевым решением для энергоснабжения дата-центров и AI-систем. С ростом вычислительных мощностей AI-систем резко увеличивается потребность в GPU и, соответственно, в электроэнергии. Например, мощность одного вычислительного модуля на платформе Vera Rubin от NVIDIA достигнет более 200 кВт, а Rubin Ultra может выйти на уровень 1 МВт.
Традиционная низковольтная система энергоснабжения при высоких мощностях приводит к росту тока, что влечёт за собой ряд проблем: необходимость использования более толстых и тяжёлых кабелей (для модуля мощностью 1 МВт может потребоваться до 200 кг меди), увеличение тепловыделения и потерь электроэнергии. Формула мощности P = V × I показывает: если увеличить напряжение, при неизменной мощности можно снизить ток. Это позволит уменьшить объём используемых медных материалов, снизить теплопотери и оптимизировать пространство для распределения питания.
Потери энергии также связаны с многократным преобразованием переменного тока в постоянный и ступенчатым понижением напряжения. Переход на HVDC может повысить общую эффективность системы. По данным экспертов, при переходе с традиционной схемы на систему с напряжением 800 В КПД может вырасти с 87,6 % до 92,1 % (на 4,5 процентных пункта). Для дата-центра с входной мощностью 1 ГВт это означает сохранение примерно 45 МВт полезной электроэнергии и сокращение потерь примерно на 394 млн кВт·ч в год.
Сейчас обсуждаются два основных подхода в рамках HVDC: 800 VDC (от 0 до 800 В) от NVIDIA и ±400 VDC (от −400 до +400 В) от крупных поставщиков облачных услуг (CSP). Несмотря на разные обозначения, разница напряжений в обоих случаях составляет 800 В. Основное отличие — в системе проектирования. Система 800 VDC требует более высоких стандартов изоляции, защиты, устойчивости компонентов к напряжению и соблюдения норм безопасности, а значит, имеет более высокий технологический порог. В свою очередь, ±400 VDC проще интегрировать с существующими серверными системами питания, поэтому для некоторых CSP она может быть предпочтительнее.
В будущем дата-центры могут перейти на ещё более высокие напряжения — например, 1500 VDC. Однако такой переход потребует перепроектирования многих компонентов (элементов питания, соединителей, медных шин, кабелей, защитных устройств, изоляционных материалов) и получения соответствующих сертификатов безопасности.
Instagram*
TechNews @technewsinside
* Meta Platforms Inc. признана экстремистской организацией, её деятельность запрещена на территории РФ.
Подписаться в Макс
