de.wedoany.com-Bericht: Mit der beschleunigten Umsetzung großer KI-Modelle steigt der Bedarf an Rechenleistung in der gesamten Gesellschaft explosionsartig. Vielen ist jedoch nicht bewusst, dass hinter der Rechenleistung ein enormer Stromverbrauch und komplexe Stromversorgungssysteme stehen. Kürzlich gelang einem chinesischen Unternehmen ein bedeutender Durchbruch im Bereich der „Koordination von Rechenleistung und Stromversorgung": Die weltweit erste, für Rechenzentren konzipierte, vorgefertigte Hochspannungs-Gleichstrom-/Wechselstrom-Umspannstation – die „Rechenstrominsel" – wurde offiziell vorgestellt. Diese Innovation stellt nicht nur die grundlegende Strominfrastruktur von KI-Rechenzentren neu auf, sondern bedeutet auch, dass die Kosten für die Nutzung von KI-Diensten für die breite Bevölkerung in Zukunft voraussichtlich drastisch sinken werden.
An einer Baustelle für eine Energie-Knotenpunkt eines Rechenzentrums in Qingdao, Provinz Shandong, verändert eine Umspannstation, die wie mit „Bauklötzen" schnell errichtet wird, die Wahrnehmung herkömmlicher Umspannwerke. Es handelt sich um die von dem chinesischen Unternehmen TGood eigenständig entwickelte „Rechenstrominsel" – eine vorgefertigte Umspannstation, die direkt an das 220-kV-Hochspannungsnetz angeschlossen werden kann und in einem Schritt die für die Rechenzentrumsarchitektur benötigte 800-V-Gleichspannung ausgibt.
Seit langem leidet das Stromversorgungssystem traditioneller Rechenzentren unter Problemen wie vielen Hierarchieebenen, langsamem Bau und hohem Energieverbrauch. Die Bauzeit eines konventionellen Hochspannungsumspannwerks beträgt oft 16 bis 20 Monate, während ein KI-Rechenzentrum von der Inbetriebnahme bis zur Produktion in der Regel nur 6 bis 8 Monate benötigt. Diese zeitliche Diskrepanz ist ein wesentlicher Engpass, der die schnelle Expansion der Rechenleistung in China behindert.
„Der Durchbruch der ‚Rechenstrominsel‘ liegt darin, dass über 160 Kernfunktionsmodule wie Hochspannungsschalter, Transformatoren und Schutzsteuerungen alle im Werk vorgefertigt und gemeinsam getestet werden. Vor Ort müssen sie nur noch wie Bauklötze zusammengesetzt werden. Dadurch reduziert sich der Tiefbau vor Ort um 70 %, die Installationsarbeit um 80 %. Vom Werk bis zur Inbetriebnahme dauert es im schnellsten Fall nur 5 Monate. Dies bietet eine entscheidende Unterstützung für die schnelle Umsetzung des chinesischen ‚Ost-Daten-West-Rechnen‘-Projekts“, erklärte Yu Dexiang, Vorstandsvorsitzender der Qingdao TGood Electric Co., Ltd., in einem Interview mit einem Reporter von Zhongneng Media.
Besonders beachtenswert ist, dass diese Innovation direkt den Durchschnittsverbrauchern zugutekommt. Herkömmliche Stromversorgungslösungen sind aufgrund der vielen Geräte und hohen Verluste teuer im Betrieb, was die Betriebskosten von Rechenzentren in die Höhe treibt. Die „Rechenstrominsel" umgeht durch den technischen Pfad des direkten Hochspannungseingangs und der direkten Gleichstromversorgung die Energieverluste, die durch mehrstufige Spannungswandlungen entstehen, und senkt die Baukosten des gesamten Stromversorgungssystems um 20 %. Gleichzeitig wird durch die direkte Anbindung von Grünstrom, Energiespeicherung zur Lastspitzenregulierung und KI-gestützte intelligente Steuerung die Gesamtbetriebseffizienz des Rechenzentrums deutlich verbessert, was letztendlich die Token-Kosten hinter den Rechenleistungsdiensten um 20 % senkt. Das bedeutet, dass jeder Aufruf der Bürger – sei es für KI-gestützte Lernhilfe, medizinische Beratung oder alltägliche Büroarbeit – günstiger und flüssiger werden könnte.
Auch in puncto grüner Energieeffizienz glänzt die „Rechenstrominsel". Sie kann den von Wind- und Solarkraft erzeugten Grünstrom direkt in den 800-V-Gleichstromzwischenkreis einspeisen, wodurch die bei herkömmlichen Lösungen anfallenden Verluste durch wiederholte Gleichstrom-Wechselstrom-Umwandlungen entfallen und eine 100-prozentige lokale Nutzung des Grünstroms erreicht wird. In Kombination mit einem Energiespeichersystem mit Millisekunden-Reaktionszeit kann die Grünstromnutzungsrate des KI-Rechenzentrumsparks bis zu 90 % erreichen und die Energieeffizienz (PUE) auf unter 1,15 gesenkt werden – vereinfacht gesagt: weniger Strom verbrauchen, mehr Rechenleistung erbringen und mehr saubere Energie nutzen.
Darüber hinaus integriert dieses System eine KI-gestützte Einsatzplattform, die Rechenaufgaben intelligent basierend auf Wetteränderungen, Netzlast und Energiespeicherstatus plant. Bei reichlich Wind- und Sonnenenergie werden vorrangig nicht dringende Aufgaben wie Datenbereinigung und Modelltraining durchgeführt; bei Netzengpässen wird automatisch sichergestellt, dass die Kernrechenprozesse nicht unterbrochen werden. Dieses Kooperationsmodell, bei dem „die Rechenleistung dem Grünstrom folgt", senkt nicht nur die Energiekosten, sondern erhöht auch die Nutzungseffizienz neuer Energien.
Erwähnenswert ist, dass diese Technologie nicht bei Null anfängt. Das entwickelnde Unternehmen stützt sich auf die umfangreichen Erfahrungen, die China im Bereich des Ladens von New-Energy-Fahrzeugen gesammelt hat – die Betriebsdaten von über 1,9 Millionen Ladestationen und 55 GW an Siliziumkarbid-Modulen im ganzen Land bieten eine ausgereifte industrielle Basis für die leistungselektronische Kerntechnologie der „Rechenstrominsel". Es wird erwartet, dass bis 2026 noch fortschrittlichere Festkörpertransformator-Technologien netzgekoppelt in Betrieb gehen, um sich auf den zukünftigen Bedarf an noch höherer Rechenleistungsdichte vorzubereiten.
Derzeit befinden sich die acht nationalen Rechenleistungs-Knotenpunkte Chinas in einer konzentrierten Bauphase. Auf der Pressekonferenz am 6. Juni wurde das erste Umsetzungsprojekt der „Rechenstrominsel" offiziell unter Vertrag genommen. Gleichzeitig haben die relevanten Unternehmen tiefgehende Kooperationen mit Telekommunikationsbetreibern, führenden Internetunternehmen, Rechenleistungsdienstleistern sowie der State Grid Corporation of China und Stromerzeugungsgruppen geschlossen. Ein geschlossener, lokalisierter Kreislauf von Kernkomponenten über Stromversorgungsausrüstung bis hin zur Grünstromnutzung und Rechenleistungssteuerung nimmt rasant Gestalt an.
Experten weisen darauf hin, dass Rechenleistung zu einer entscheidenden Produktivkraft im Zeitalter der digitalen Wirtschaft geworden ist, während Strom das grundlegende Fundament der Rechenleistung darstellt. Das Erscheinen der „Rechenstrominsel" markiert, dass China im Bereich der „Koordination von Rechenleistung und Stromversorgung" weltweit führend ist. Sie schafft auf eine für die Bevölkerung sicht- und spürbare Weise – schnellerer Bau, günstigerer Strom, grünere Energie, günstigere Rechenleistung – ein solides Stromfundament für den Aufbau des digitalen Chinas. Es ist absehbar, dass mit der breiten Skalierung dieser Technologie hinter jeder unserer flüssigen KI-Dialoge in Zukunft ein effizientes und grünes „Rechenstrom-Herz" stabil schlagen wird.
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