Der MicroBlade-Server von Supermicro verwendet die integrierten Optimos-Leistungsstufen TDA21490 und TDA21535 von Infineon. (Bild: Infineon Technologies)
Um der zunehmenden Datenmenge Rechnung zu tragen und die Dekarbonisierung von Rechenzentren zu ermöglichen, arbeitet Super Micro Computer, Anbieter von IT-Gesamtlösungen für Cloud, AI/ML, Storage und 5G/Edge, mit Infineon Technologies zusammen und setzt auf deren Halbleiterprodukte für Leistungsstufen.
Die Kühlung von Rechenzentren ist für einen großen Teil des Energieverbrauchs verantwortlich. Hier bietet sich etwa der Einsatz der Leistungsstufen TDA21490 und TDA21535 an. Diese Halbleiter ermöglichen eine freie Luftkühlung des Servers, um den Wert der Power Usage Effectiveness (PUE) in Rechenzentren zu verbessern.
Dieser Wert misst die Gesamtleistung des Rechenzentrums, geteilt durch den tatsächlichen Stromverbrauch der IT-Geräte. Ein idealer PUE-Wert liegt bei 1,0. Dann steckt der gesamte für ein Rechenzentrum benötigte Strom in den eigentlichen Datenverarbeitungsgeräten und nicht in Nebenkosten wie Kühlung oder Leistungsumwandlung. Jüngsten Untersuchungen zufolge gaben Leiter von IT- und Rechenzentren an, dass ihr größtes Rechenzentrum im Jahresdurchschnitt einen PUE-Wert von 1,57 aufweist. Es bestehen also noch Verbesserungsmöglichkeiten bei den ungeregelten Kühlungs- und Stromkosten und der CO2-Fußabdruck lässt sich weiter verringern.
Verbesserungspotenzial beim PUE-Wert
Supermicros Green-Computing-Plattform soll den PUE-Wert erheblich verbessern. So bietet die MicroBlade-Familie eine hohe Serverdichte für eine Vielzahl von Prozessoren, nämlich bis zu 112 1-Socket Atom Nodes, 56 1-Socket Xeon Nodes und 28 2-Socket Xeon Nodes in 6U. Mit Funktionen wie Freiluftkühlung und Battery Backup Power (BBP) lässt sich das System im großen Maßstab einrichten und in großen Mengen bereitstellen. Im Vergleich zu Standard-1U-Rackmount-Servern verspricht MicroBlade eine um bis zu 86 Prozent bessere Energieeffizienz und eine um 56 Prozent höhere Dichte.
Der Server verwendet die integrierten Optimos-Leistungsstufen TDA21490 und TDA21535 von Infineon. TDA21490 ermöglicht ein robustes Spannungsregler-Design für xPUs, Asics und SoCs in Server-, Speicher-, KI- und Netzwerkanwendungen. Der Treiber bietet einen Deep-Sleep-Modus und eine Stromüberwachung. Dazu kommen umfassende Fehlerschutzfunktionen. Dagegen enthält TDA21535 ein synchrones Buck-Gate-Treiber-IC in einem Co-Package mit High-Side- und Low-Side-Mosfets und einer aktiven Diodenstruktur. Diese erreicht Werte für die Durchlassspannung der Body-Diode (Vsd) ähnlich einer Schottky-Diode mit geringer Reverse-Recovery-Ladung. Der interne Mosfet-Strommessalgorithmus mit Temperaturkompensation sorgt für hohe Genauigkeit im Vergleich zu Controller-basierenden Induktions-Gleichstromwiderstandsmessmethoden.
Das weltweite Datenvolumen wird sich in Zukunft mit Videostreaming, virtuellen Konferenzen, Cloud-Diensten, Kryptowährungen und vielen anderen digitalen Anwendungen exponentiell vervielfachen. Experten erwarten eine 146-fache Zunahme der Datenmenge in nur 15 Jahren. Nach Angaben der US International Trade Commission soll bereits im Jahr 2025 ein Datenvolumen von 175 Zettabyte (≙ 175.000.000.000.000.000.000.000 Byte) erreicht sein.
