Сверхпроводники для дата-центров: новая эра питания

Современные дата-центры сталкиваются с беспрецедентным ростом энергопотребления. Всего за несколько лет требования к питанию выросли с десятков до 200 киловатт, заставляя разработчиков искать кардинально новые решения для будущих объектов. Прогнозы неутешительны: в ближайшие годы эта цифра может достигнуть 600 киловатт, а затем и мегаватта. Уже сейчас обсуждаются архитектуры, способные обеспечить работу многомегаваттных стоек.

На таких масштабах даже низковольтные кабели, подающие питание в стойки, начинают занимать слишком много места и выделять избыточное тепло. Чтобы решить эту проблему, компания Veir адаптировала свои сверхпроводящие электрические кабели для использования внутри дата-центров. Первый продукт стартапа, поддержанного Microsoft, представляет собой кабельную систему, способную передавать 3 мегаватта низковольтной электроэнергии.

Для демонстрации своей технологии Veir создала симуляцию дата-центра недалеко от своей штаб-квартиры в Массачусетсе. Планируется, что в следующем году кабели пройдут пилотные испытания в реальных дата-центрах, а коммерческий запуск ожидается в 2027 году.

Сверхпроводники — это класс материалов, способных проводить электричество без потерь энергии. Единственное условие — их необходимо охлаждать до температур значительно ниже точки замерзания.

Ранее Veir фокусировалась на применении сверхпроводников для увеличения пропускной способности линий электропередачи на большие расстояния. Однако энергетические компании проявляют осторожность и неохотно внедряют новые технологии. Хотя существует высокая вероятность того, что в конечном итоге сверхпроводники будут использоваться для высоковольтных линий с высоким спросом, этот переход займет еще некоторое время.

«Скорость развития, эволюции, роста и масштабирования сообщества дата-центров, а также темпы решения их проблем, значительно опережают аналогичные показатели в сфере электропередач», — отметил Тим Хайдель.

Veir ведет переговоры с дата-центрами уже несколько лет. В последнее время характер этих диалогов изменился. «Многие отмечали, что проблема подключения к сети действительно существует и ее необходимо решать. Но затем несколько потенциальных клиентов начали говорить, что у них есть серьезные проблемы внутри своих кампусов и зданий», — добавил Хайдель.

Стартап применил ту же базовую технологию, разработанную для линий электропередачи, адаптировав ее к низковольтным потребностям дата-центров. Veir закупает сверхпроводники у тех же поставщиков. Материал помещается в оболочку, содержащую жидкий азот — хладагент, поддерживающий температуру —196 °C. На концах кабелей устанавливаются клеммные коробки для перехода от сверхпроводящих кабелей к медным.

«По сути, мы являемся системным интегратором, который разрабатывает системы охлаждения, производит кабели и собирает всю систему для доставки огромного объема энергии в компактном пространстве», — пояснил Хайдель.

Результатом стали кабели, которые занимают в 20 раз меньше места, чем медные, при этом передавая энергию в пять раз дальше, утверждает Veir.

«Сообщество, занимающееся искусственным интеллектом и дата-центрами, отчаянно ищет решения уже сегодня и стремится быть на шаг впереди. Существует огромное конкурентное давление, чтобы оставаться на передовой», — подчеркнул Хайдель.