La crescita della domanda di calcolo legata all’intelligenza artificiale sta portando i data center verso infrastrutture elettriche sempre più potenti e, allo stesso tempo, verso nuove architetture per ridurre le perdite nella distribuzione dell’energia. In questo scenario si inserisce l’accordo annunciato da SolarEdge e Infineon Technologies, che estendono la loro collaborazione alla tecnologia degli interruttori automatici a stato solido, gli SSCB (Solid-State Circuit Breaker), per sistemi di distribuzione in corrente continua fino a 800 volt.
L’obiettivo è affrontare uno dei problemi tecnici associati alla diffusione della distribuzione DC ad alta tensione nei data center: la necessità di interrompere rapidamente i guasti e isolare le parti danneggiate dell’impianto, evitando che un problema locale si propaghi al resto dell’infrastruttura.
Perché la protezione in corrente continua è più complessa
A differenza della corrente alternata, la corrente continua non presenta il naturale passaggio per lo zero che facilita l’interruzione del circuito. L’apertura meccanica di un interruttore può quindi provocare archi elettrici e richiede sistemi di protezione progettati specificamente per questo tipo di rete.
Gli interruttori a stato solido puntano a superare il problema eliminando i contatti meccanici. Secondo le due aziende, la tecnologia sviluppata da SolarEdge è progettata per interrompere un guasto nell’ordine di pochi microsecondi, con tempi di intervento di diversi ordini di grandezza inferiori rispetto agli interruttori elettromeccanici tradizionali.
Nel progetto, SolarEdge si occupa della progettazione della soluzione SSCB, mentre Infineon fornisce i JFET al carburo di silicio (SiC) utilizzati come elemento centrale dei dispositivi di protezione.
La maggiore rapidità di intervento dovrebbe consentire di proteggere apparecchiature di elaborazione ad alto valore e, allo stesso tempo, di sviluppare sistemi DC più compatti e ad alta densità di potenza.
Dalla media tensione al rack
La nuova collaborazione si inserisce in un progetto più ampio per realizzare una catena di alimentazione interamente in corrente continua per i data center dedicati all’intelligenza artificiale.
Il punto di partenza è la piattaforma di Solid-State Transformer (SST) sviluppata da SolarEdge insieme a Infineon. Il sistema è progettato per convertire direttamente la media tensione, nell’intervallo compreso tra 13,8 e 34,5 kV, in una tensione continua compresa tra 800 e 1.500 VDC.
Secondo SolarEdge, l’architettura può raggiungere un’efficienza superiore al 99%, accorpando diversi stadi di conversione in un’unica soluzione e riducendo l’ingombro degli apparati.
L’integrazione della protezione a stato solido punta ora a completare la catena: dalla connessione alla rete elettrica, passando per la conversione e la distribuzione, fino all’alimentazione dei rack di calcolo.
Efficienza e consumi al centro della sfida AI
Il tema non riguarda soltanto la sicurezza elettrica. La crescita dei carichi di lavoro AI sta aumentando rapidamente la densità di potenza dei data center, rendendo sempre più importante contenere le perdite lungo la catena di alimentazione.
Un’architettura DC ad alta tensione può ridurre il numero di conversioni necessarie e, di conseguenza, le perdite associate ai diversi passaggi di conversione. L’utilizzo di semiconduttori al carburo di silicio, caratterizzati da elevate prestazioni nell’elettronica di potenza, è parte della stessa strategia.
Per SolarEdge e Infineon, l’obiettivo è quindi sviluppare un’infrastruttura elettrica nativa in corrente continua capace di combinare densità di potenza, efficienza e affidabilità, con possibili ricadute anche sul consumo energetico complessivo dei data center.
Le aziende collegano questi vantaggi anche alla riduzione dell’impatto ambientale delle infrastrutture AI: meno perdite elettriche significano infatti, a parità di energia utile fornita ai sistemi di calcolo, una minore quantità di energia dissipata.
Resta tuttavia da valutare sul campo quanto queste architetture riusciranno a tradurre i vantaggi tecnici in riduzioni effettive dei consumi e dell’impronta ambientale dei data center, considerando l’intero ciclo di vita delle infrastrutture.
SolarEdge, che opera da oltre vent’anni nell’elettronica di potenza e nelle tecnologie con accoppiamento in corrente continua, sta sviluppando il sistema a 800 VDC nell’ambito delle cosiddette AI factory. Infineon mette a disposizione un portafoglio di componenti basati su silicio, carburo di silicio e nitruro di gallio.
La collaborazione punta così a costruire una filiera elettrica continua dalla rete al rack, con l’obiettivo di accompagnare la crescita della potenza di calcolo dell’intelligenza artificiale senza far crescere nella stessa misura perdite energetiche, ingombri e requisiti infrastrutturali.
