fr.wedoany.com Rapport : Le fabricant d'électronique de puissance Enphase Energy, basé en Californie, a dévoilé une nouvelle technologie de transformateur solide destinée à l'infrastructure électrique des centres de données de nouvelle génération, y compris une architecture d'alimentation en courant continu (CC) haute tension pour les charges de travail liées à l'intelligence artificielle (IA).
Le transformateur solide IQ (IQ SST) de l'entreprise n'utilise pas un seul grand convertisseur centralisé, mais effectue la conversion de puissance via 342 petits modules de puissance dans chaque rack standard de 1,25 MW, avec un rendement de 98,5 %.
Enphase indique que cette approche distribuée permet de maintenir une disponibilité de 99,999 % face aux fluctuations de puissance imprévisibles qui perturbent les centres de données et les transforment en fardeau pour le réseau électrique.
Pour les opérateurs de centres de données, les fluctuations de puissance et la conversion de l'alimentation des systèmes CA moyenne tension traditionnels vers des architectures CC haute tension sont des problèmes persistants liés au comportement du réseau.
L'Agence internationale de l'énergie (AIE) a averti dans un rapport intitulé « Énergie et IA : questions clés » que les fluctuations de puissance imprévisibles causées par les charges de travail des centres de données IA s'aggraveront à mesure que la densité de puissance du matériel IA augmente et que les GPU deviennent plus avancés. Le rapport souligne que le défi clé de la distribution d'électricité est de minimiser l'espace et les matériaux des équipements d'alimentation, de minimiser les coûts d'investissement et de réduire les pertes de conversion de puissance. Ces pertes génèrent une chaleur importante qui doit être gérée en plus de celle produite par les équipements informatiques.
Les auteurs du rapport de l'AIE indiquent que les composants électroniques de puissance à base de nitrure de gallium (GaN) sont l'une des solutions viables pour résoudre le problème d'économie d'espace dans la conversion de puissance. Ils notent également que la Chine contrôle 99 % de l'approvisionnement et citent les composants à base de carbure de silicium (SiC), les batteries lithium-ion et sodium-ion, ainsi que les noyaux en ferrite pour transformateurs solides comme solutions.
L'IQ SST d'Enphase utilise des semi-conducteurs à base de GaN et est construit avec une architecture distribuée. Andy Newbold, directeur principal des communications d'entreprise chez Enphase Energy, a déclaré que l'entreprise a passé vingt ans à prouver que le distribué est supérieur au centralisé, d'abord dans le domaine solaire, puis dans les batteries, et maintenant cette approche s'applique à l'alimentation des centres de données.
Fin juin, Enphase Energy a rejoint la Fondation Open Compute Project (OCP) en tant que membre Platine, partageant sa plateforme IQ SST avec le réseau de près de 700 personnes et organisations de la fondation pour concevoir conjointement le matériel informatique de nouvelle génération. Newbold a déclaré que l'architecture d'alimentation ne doit pas être résolue en vase clos. Ces normes sont en cours d'élaboration et l'industrie évolue vers 800 V CC. Enphase apporte vingt ans d'expérience dans la construction d'équipements électroniques de puissance distribués, à base de semi-conducteurs et définis par logiciel, et a réalisé une fabrication à grande échelle.
L'IQ SST d'Enphase Energy, présenté pour la première fois en avril, convertit directement le courant alternatif moyenne tension des niveaux d'interconnexion de 15 kV et 35 kV en un 800 V CC régulé en une seule étape. Cette approche réduit une série de transformateurs et de convertisseurs en une seule étape.
Les modules de puissance utilisés dans l'IQ SST sont dérivés du neuvième micro-onduleur d'Enphase. Ils utilisent la même technologie de commutation de puissance au GaN et sont coordonnés par la puce personnalisée de 22 nanomètres du cinquième ASIC de contrôle « Kestrel ». Enphase fabriquera l'IQ SST sur la même plateforme automatisée déjà utilisée pour expédier des millions de micro-onduleurs. Les modules de puissance peuvent être construits avec des composants semi-conducteurs standard à grand volume, fournis aux usines de fabrication américaines, en utilisant la chaîne d'approvisionnement existante de l'entreprise.
Étant donné que la plateforme IQ SST peut fonctionner sans batterie interne, elle réduit ou élimine les boîtiers de batterie au niveau du rack et les systèmes d'alimentation sans interruption (ASI) que les opérateurs doivent généralement planifier et pour lesquels ils doivent réserver de l'espace supplémentaire sur le sol du centre de données. Newbold a déclaré que pour les développeurs de centres de données, lorsque chaque pied carré est en concurrence avec le calcul, rendre l'espace au rack est une valeur tangible.
Il a indiqué que la collaboration d'Enphase avec la Fondation OCP se concentrera sur le partage d'une « véritable ingénierie ». Bien que l'accent soit actuellement mis sur les centres de données, Newbold a déclaré que la demande pour la même architecture distribuée définie par logiciel pourrait s'étendre à d'autres grands marchés à haute puissance. Actuellement, la demande américaine devrait dépasser 11 GW d'ici 2031. Il a ajouté que l'entreprise voit cette technologie soutenir à l'avenir des applications telles que le solaire à l'échelle des services publics, les batteries et la recharge des véhicules électriques. Enphase prévoit une démonstration complète du système plus tard cette année, des essais clients en 2027, et le début des expéditions en volume vers fin 2027 ou début 2028.
