La demande de puissance dans les serveurs ne cesse d’augmenter. Mais pour y répondre en tenant compte des restrictions d’espace et de poids, les acteurs de l’hyperscale, via les programmes OCP (Open Compute Project) et OCS (Open Cloud Server), se tournent vers la distribution d’alimentation 48 V par rapport à la distribution 12 V conventionnelle.
De moins de 100 W il y a quelques années, la demande de puissance dans les serveurs est passée à 300 W et est en bonne voie pour atteindre 600 W. Si la distribution de cette puissance crée plus de pertes de puissance (proportionnelles au carré du courant), elles peuvent être réduites en utilisant une distribution de tension plus élevée. C’est ainsi qu’une architecture de distribution d’alimentation de 48 V crée une réduction de la perte de puissance de x16 par rapport à une architecture de 12 V.
La figure ci-dessus montre les éléments constitutifs du datacenter, avec un accent particulier sur l’infrastructure électrique. Ils comprennent des blocs d’alimentation CA/CC, des blocs d’alimentation CC/CC, des unités de batterie de secours (BBU), des racks d’alimentation et des plateaux de ventilation.
Les hautes densité et efficacité 48 V d’un rack d’alimentation à 30 kW minimise la consommation d’énergie et améliore la fiabilité des applications de calcul et de stockage dans les datacenters. Par exemple, un rack 19 pouces en 48 V de dernière génération, basé sur des modules d’alimentation de 3 kW ou 4,5 kW, permet d’obtenir jusqu’à 33 kW de puissance avec N+1 en 2U.
Ces résultats ont été rendus possibles grâce à l’innovation dans les technologies électroniques et à la conception de semi-conducteurs à large bande employant des matériaux comme le nitrure de gallium et le carbure de silicium. Ces matériaux améliorent la correction du facteur de puissance en raison de leurs capacités parasites plus faibles, ce qui réduit les pertes de commutation, de leur résistance à l’état passant plus faible et de l’absence de perte de récupération inverse. Ils vont être les éléments constitutifs des alimentations électriques de nouvelle génération.
