Um den Anforderungen komplexer werdender KI-Modelle gerecht zu werden, stehen Rechenzentren vor der Herausforderung, die Leistungsdichte zu erhöhen. Unternehmen wie Nvidia treiben die Entwicklung hin zu Hochdichte-Computerschränken voran. Während die meisten aktuellen Rechenzentrumsschränke eine Leistung von etwa 10 Kilowatt aufweisen, könnten KI-Rechenzentren der nächsten Generation bis zu 100 Kilowatt erreichen. In Zukunft könnte sogar eine Leistung von etwa 1 Megawatt pro Schrank erforderlich sein. Herkömmliche Wechselstrom-Infrastrukturen können diese Anforderungen nicht erfüllen, daher setzt die Branche vermehrt auf Gleichstromsysteme, insbesondere 800-Volt-Gleichstrom, um die nächste Generation der Datenverarbeitung zu unterstützen.
Festkörpertransformatoren stellen eine Schlüssellösung dar. Sie integrieren die Funktionen von Transformator und Wechselrichter und nutzen Festkörperkomponenten zur Effizienzsteigerung. So nutzt beispielsweise SolarEdge in Zusammenarbeit mit Infineon Technologies Siliziumkarbid-Chip-Technologie, um Festkörpertransformatoren kompakter und effizienter zu machen. In Rechenzentrumsumgebungen hängt die Effizienzoptimierung direkt mit der Rechenleistung und den Betriebskosten zusammen. Der Einsatz von Festkörpertransformatoren kann dazu beitragen, die Energieeffizienz zu verbessern.
Das Design von Festkörpertransformatoren unterstützt Mittelspannungsanschlüsse bis zu 34,5 Kilovolt und erhöht so die Systemflexibilität. Der Herstellungsprozess greift auf Wechselrichtertechnologien zurück und nutzt modulare Teilkomponenten, was die Massenproduktion und schnelle Auslieferung erleichtert. SolarEdge plant, diese Lösungen bis 2027 einzusetzen, um Geräte der nächsten KI-Generation zu unterstützen, die 800-Volt-Gleichstrom benötigen.
Der Wechsel zu Gleichstromsystemen fördert auch die Integration von Solarenergie und Energiespeicherung. In Kombination mit unterbrechungsfreien Stromversorgungen in Rechenzentren könnte dies ein effizienteres Energiemanagement ermöglichen. Dieser Fortschritt wird als natürliche Weiterentwicklung betrachtet, um die Vorteile von Gleichstrom freizusetzen. Er hat das Potenzial, die Rechenzentrumsinfrastruktur zu vereinfachen und die Gesamtleistung zu steigern.
