Con l'aumento del consumo energetico dei data center, la tendenza che ne deriva è l'adozione di un maggior numero di sistemi di alimentazione a 48 V. Per supportare la crescente domanda di questi sistemi, Samsung Electro-Mechanics offre un MLCC 1210i, 10 uF, 100 V, X7S che funziona a temperature più elevate. Questo MLCC è disponibile per le applicazioni industriali e di robotica che utilizzano sistemi di alimentazione a 48 V.
L'ascesa del TDP (Thermal Design Power) in CPU, memorie e GPU
L'espansione dell'intelligenza artificiale (IA) guidata dai big data comporta la necessità da parte delle aziende di data center di maggiore potenza di elaborazione, quindi di processori con un numero maggiore di core CPU.
Il TDP delle CPU per server è aumentato di oltre il 70% negli ultimi 3 anni e si prevede che raggiungerà i 350~400 W nel 2022 per le nuove CPU per server.
Inoltre, il TDP dei moduli di memoria sta aumentando con la maggiore velocità offerta dalle DDR5, accelerando anche il consumo di energia (vedere la figura 1).
In altre applicazioni come l'apprendimento automatico, il TDP dei processori acceleratori hardware GPU e Tensor sta aumentando, raggiungendo quasi 400 W per processore.
L'efficienza energetica dei data center non è solo un problema aziendale, ma una questione nazionale. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) sta iniziando a distribuire linee guida per migliorare l'efficienza energetica dei data center a fronte di numeri in crescita.
Secondo il DOE, i data center statunitensi consumano 73 miliardi di kWh di elettricità, posizionandosi tra i primi 38 di 218 paesi al mondo per consumo di elettricità. Questo equivale alla quantità totale di elettricità consumata da interi Paesi come Cile, Austria e Belgio.
L'energia richiesta per il funzionamento dei server nei data center rappresenta oltre il 50% del consumo energetico totale ed è in costante aumento.
Espansione dei sistemi di alimentazione a 48 V
Molte aziende di data center stanno effettuando la conversione a sistemi a 48 V, implementando una conversione di potenza efficiente e riducendo i problemi di alta potenza. Questa tendenza si sta rapidamente evolvendo e anche altri stanno iniziando a sostituire i sistemi a 12 V esistenti. Dal punto di vista del progettista del sistema server, poiché la tensione in entrata passa da 12 V a 48 V, sono necessari MLCC ad alta capacità da 100 V.
Un altro problema che affligge i moderni sistemi server è di natura termica. Il numero di core CPU è in rapido aumento e vengono aggiunti anche acceleratori come le schede grafiche ad alte prestazioni, che non fanno altro che aumentare il problema del calore.
A partire da Ice Lake, il numero di moduli DIMM che possono essere supportati per ogni CPU è passato da 12 a 16. Poiché ora le DDR5 hanno un proprio regolatore di tensione (VR) integrato, il calore all'interno del sistema aumenta rapidamente.
Sarà necessaria l'adozione di MLCC con caratteristiche ad alta temperatura.
Soluzione Samsung 1210i, 10 uF, 100 V, X7S (CL32Y106KCVZNWE)
Per risolvere in modo strategico questi problemi dei clienti, Samsung Electro-Mechanics ha sviluppato un MLCC da 10 uF, 100 V, X7S che supporta temperature elevate fino a 125 ℃ e garantisce maggiore affidabilità rispetto ai prodotti esistenti per le apparecchiature di rete e aziendali come i server. Questi prodotti sono disponibili per l'acquisto su Arrow.com.
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Disponibile per robotica IA e telecomunicazioni
Le applicazioni che richiedono alta potenza, come la robotica per magazzini che utilizza l'intelligenza artificiale, possono avere quattro batterie da 12 V collegate in serie, pertanto viene adottato un sistema da 48 V. I sistemi di alimentazione a 48 V sono utilizzati anche nelle apparecchiature di telecomunicazione tradizionali, come le stazioni base, il che rende i prodotti ad alta affidabilità perfetti di Samsung Electro-Mechanics.