数据中心配电

从兆瓦级到吉瓦级人工智能数据中心:借助英飞凌半导体加速电源变换、后备供电及散热方案的设计

关于

为AI 供电需要满足现代 AI 工作负载不断增长的能源与散热需求。随着 AI 规模的扩大,数据中心必须提供更高的效率、更低的总体拥有成本 (TCO) 和无可妥协的可靠性。

这种演变远远超出了传统的电力输送方式。它包括用于高效配电的直流微电网、用于中压转换的固态变压器 (SST)、用于快速、精确保护的固态断路器 (SSCB) 以及用于确保连续运行的高效不间断电源 (UPS)。与此同时,液冷对于管理人工智能处理器的高热通量至关重要,从而能够实现更高的性能和更高的能源效率。

英飞凌通过提供全面的 AI 数据中心配电解决方案来支持这一转型。该产品组合涵盖半导体技术(Si、SiC、GaN)、电压等级和互补集成电路,包括 CoolSiC™、CoolMOS™、EasyPACK™、EiceDRIVER™;XENSIV™;CoolSET™;PSoC™。在 SST、SSCB、UPS、ESS 和冷却方面拥有成熟的专业知识,能够实现端到端的 AI 数据中心电力基础设施——从电网连接和转换到配电、保护和冷却。

随着全球电力需求在数据中心、交通电气化、不断增长的工业用电和日益增长的制冷需求的推动下激增,传统电网面临着巨大压力。固态变压器 (SST) 提供了一种颠覆性的解决方案,重新定义了中压电网与现代负载的连接方式。利用先进的半导体技术,固态变压器 (SST) 可以实现紧凑、高效的转换和控制,同时取代基于工频变压器的架构。在 AI 数据中心中,SST 可以直接为直流微电网供电,减少转换级数,提高效率,并实现更快的保护和控制。作为全球领先的电力电子设备供应商,英飞凌为高能效 SST 设计提供支持。英飞凌拥有全面、随时可用的产品组合,涵盖从电源转换和微控制器到安防、辅助电源、传感和通信的所有领域。

机电式断路器诞生于 100 年前。现在,是时候推出一款精巧智能的固态设备了。传统的机电元件无法提供所需的功能集,而固态解决方案则能提供前所未有的控制和保护能力。对于交流系统而言,固态技术可在更大范围内提供经济、可靠的解决方案,并将先进功能集成到单个设备中。对于直流系统,固态保护方案是必须的。微秒级的超快速故障检测功能确保了选择性,并防止故障在系统中扩散。

物联网和智能建筑、AI 数据中心的快速增长、虚拟化和云计算等趋势预计将加速全球对UPS的需求。不间断电源可在电网故障或电能质量下降时保护关键负载。与应急发电机不同,UPS 系统可以立即响应,在几分钟内弥补电力缺口——直到备用发电机启动或工作负载完成有序关闭。在采用直流微电网的 AI 数据中心中,可以优化 UPS 架构,以提高效率并简化电源路径,同时仍能提供快速、可靠的持续供电。除了保证供电连续性之外,现代 UPS 系统还能调节电源:它们可以过滤电压尖峰、电压骤降和噪声,稳定频率,并有助于保证稳定的电源质量。

热管理正成为 AI 数据中心的关键支撑技术,助力运营方应对极高热流密度,同时提升能源效率与机柜部署密度。无论客户选择基于 HVAC 的空气冷却还是液体冷却,也无论电源架构是基于交流电还是围绕直流微电网构建,高效且可控的基础设施都必不可少 —— 包括风机、压缩机、泵、阀门、冷水机组,以及传感、通信和保护装置,以此保障在动态 AI 负载下性能稳定。英飞凌凭借丰富的电机驱动与功率转换产品组合,为这类端到端散热解决方案提供支持,产品覆盖小型低功率控制器到可扩展的中、大功率系统。结合先进封装与互连技术,我们的解决方案有助于在 AC 和 DC 部署场景下提升效率、延长使用寿命并提高系统可靠性。

为AI 供电需要满足现代 AI 工作负载不断增长的能源与散热需求。随着 AI 规模的扩大,数据中心必须提供更高的效率、更低的总体拥有成本 (TCO) 和无可妥协的可靠性。

这种演变远远超出了传统的电力输送方式。它包括用于高效配电的直流微电网、用于中压转换的固态变压器 (SST)、用于快速、精确保护的固态断路器 (SSCB) 以及用于确保连续运行的高效不间断电源 (UPS)。与此同时,液冷对于管理人工智能处理器的高热通量至关重要,从而能够实现更高的性能和更高的能源效率。

英飞凌通过提供全面的 AI 数据中心配电解决方案来支持这一转型。该产品组合涵盖半导体技术(Si、SiC、GaN)、电压等级和互补集成电路,包括 CoolSiC™、CoolMOS™、EasyPACK™、EiceDRIVER™;XENSIV™;CoolSET™;PSoC™。在 SST、SSCB、UPS、ESS 和冷却方面拥有成熟的专业知识,能够实现端到端的 AI 数据中心电力基础设施——从电网连接和转换到配电、保护和冷却。

随着全球电力需求在数据中心、交通电气化、不断增长的工业用电和日益增长的制冷需求的推动下激增,传统电网面临着巨大压力。固态变压器 (SST) 提供了一种颠覆性的解决方案,重新定义了中压电网与现代负载的连接方式。利用先进的半导体技术,固态变压器 (SST) 可以实现紧凑、高效的转换和控制,同时取代基于工频变压器的架构。在 AI 数据中心中,SST 可以直接为直流微电网供电,减少转换级数,提高效率,并实现更快的保护和控制。作为全球领先的电力电子设备供应商,英飞凌为高能效 SST 设计提供支持。英飞凌拥有全面、随时可用的产品组合,涵盖从电源转换和微控制器到安防、辅助电源、传感和通信的所有领域。

机电式断路器诞生于 100 年前。现在,是时候推出一款精巧智能的固态设备了。传统的机电元件无法提供所需的功能集,而固态解决方案则能提供前所未有的控制和保护能力。对于交流系统而言,固态技术可在更大范围内提供经济、可靠的解决方案,并将先进功能集成到单个设备中。对于直流系统,固态保护方案是必须的。微秒级的超快速故障检测功能确保了选择性,并防止故障在系统中扩散。

物联网和智能建筑、AI 数据中心的快速增长、虚拟化和云计算等趋势预计将加速全球对UPS的需求。不间断电源可在电网故障或电能质量下降时保护关键负载。与应急发电机不同,UPS 系统可以立即响应,在几分钟内弥补电力缺口——直到备用发电机启动或工作负载完成有序关闭。在采用直流微电网的 AI 数据中心中,可以优化 UPS 架构,以提高效率并简化电源路径,同时仍能提供快速、可靠的持续供电。除了保证供电连续性之外,现代 UPS 系统还能调节电源:它们可以过滤电压尖峰、电压骤降和噪声,稳定频率,并有助于保证稳定的电源质量。

热管理正成为 AI 数据中心的关键支撑技术,助力运营方应对极高热流密度,同时提升能源效率与机柜部署密度。无论客户选择基于 HVAC 的空气冷却还是液体冷却,也无论电源架构是基于交流电还是围绕直流微电网构建,高效且可控的基础设施都必不可少 —— 包括风机、压缩机、泵、阀门、冷水机组,以及传感、通信和保护装置,以此保障在动态 AI 负载下性能稳定。英飞凌凭借丰富的电机驱动与功率转换产品组合,为这类端到端散热解决方案提供支持,产品覆盖小型低功率控制器到可扩展的中、大功率系统。结合先进封装与互连技术,我们的解决方案有助于在 AC 和 DC 部署场景下提升效率、延长使用寿命并提高系统可靠性。

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