Das grüne Potenzial von Rechenzentren

Viele stellen sich Rechenzentren als das Rückgrat oder sogar das "Gehirn" des Internets vor. Hinter all den Informationsdiensten, die wir tagtäglich nutzen - wie Videostreaming, Spiele und KI - stehen Rechenzentren und Supercomputer, die unglaubliche Datenmengen verarbeiten, speichern und vernetzen. Das weltweite Datenvolumen wird im Jahr 2025 etwa 175 Zettabyte erreichen.

Die stetig wachsende Nachfrage nach datenbasierten Diensten bedeutet auch einen starken Anstieg des Energieverbrauchs von Rechenzentren. Im Jahr 2021 verbrauchten Rechenzentren rund 2 % des weltweiten Gesamtstroms (= 460 TWh oder der Energiebedarf von rund 153 Millionen Haushalten). Dieser Verbrauch wird hauptsächlich durch Server und Kühlsysteme verursacht. Das größte Rechenzentrum der Welt, Switch Tahoe Reno, wird nach seiner Fertigstellung eine Kapazität von 850 MW haben.

Technologische Lösungen sind dringend erforderlich, um den Energieverbrauch zu begrenzen. Vor allem Halbleiter haben einen großen Einfluss auf die Energieeffizienz - sowohl in der Stromversorgungseinheit als auch auf dem Server-Motherboard. Sie bieten eine höhere Leistungsdichte und reduzieren die Abwärme. Halbleiter können die Verlustleistung in der Stromversorgung um bis zu 50 % reduzieren.

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Leistungsstarke Leistungshalbleiter: Das Herzstück moderner Rechenzentren

Für zuverlässige und umweltfreundliche Rechenzentren sind Stromverbrauchseffizienz und Infrastruktureffizienz entscheidend. Erfahren Sie mehr über die Anforderungen heutiger Rechenzentren und die wichtige Rolle von DC/DC-Stromrichterlösungen, die schnelle Design-In-Optionen unterstützen und Leistungsdichte und Robustheit bieten.

Eine verbesserte Systemarchitektur ist unerlässlich

Rechenzentren bestehen aus mehreren wichtigen Bausteinen: Server stellen Berechnungen und Logik für Informationsanfragen bereit. Speicherlaufwerke bewahren die Daten auf, die zur Erfüllung dieser Anforderungen benötigt werden, und Netzwerkgeräte verbinden das Rechenzentrum mit dem Internet und ermöglichen eingehende und ausgehende Datenströme.

Die Lösungen von Infineon adressieren alle diese wichtigen Bausteine und Aufgaben des Rechenzentrums. Sie verbessern die Systemarchitektur, machen die Stromversorgung effizienter und senken den Kühlungsbedarf. Dies führt direkt zu jährlichen Energieeinsparungen von bis zu 10,5 Prozent und realisiert für ein mittelgroßes Rechenzentrum (250 MW) ein jährliches Einsparpotenzial von bis zu 115 GWh bei einer Reduzierung von rund 4.700 Tonnen CO₂-Emissionen pro Jahr. Weltweit könnten verschiedene Halbleitertypen gigantische Energieeinsparungen von rund 48 TWh ermöglichen, was über 22 Millionen Tonnen CO₂-Emissionen entspricht.

Anwendungsseite: Computer und Datenspeicher

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Abkühlen und Energie sparen mit modernen Halbleitern

Die Schlüsselfrage lautet: Wo wird Energie benötigt, wofür und wie kann der Bedarf gesenkt werden? Wussten Sie, dass Rechenzentren bis zu 50 % der Energie allein für Kühlung und Notstromversorgung verbrauchen? Es gibt ein großes Potenzial für alternative Energielösungen und Einsparungen. Hier spielen sowohl etablierte Halbleiter als auch neue Wide-Bandgap-Technologien wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) eine entscheidende Rolle. Sie ermöglichen eine höhere Leistungseffizienz, eine geringere Größe, ein geringeres Gewicht und niedrigere Kosten.

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Die wichtigsten Lösungen zur Optimierung der Energieeffizienz

Stromversorgungseinheit: Energieeffizienz von bis zu 97,5 %

Die Leiterplatte des Netzteils enthält eine Reihe wichtiger elektronischer Komponenten wie Leistungshalbleiter, Treiber und Steuerungen. Diese verschiedenen Halbleitertypen haben einen erheblichen Einfluss auf die Energieeffizienz und die Reduzierung der Verlustleistung. Die Kombination verschiedener Infineon-Technologien (Si, SiC, GaN) trägt zur Optimierung der Leistungsdichte und der Energieeffizienz bei, die von 94 % auf 97,5 % ansteigt. Dies bedeutet, dass die Verlustleistung um mehr als 50 % reduziert werden kann.

Server-Motherboard: Effiziente Stromzufuhr und verbesserte Prozessorleistung

Eine effiziente Stromversorgung innerhalb der Hauptplatine hängt stark von der Mikroelektronik ab. Ein zuverlässiger und hocheffizienter Spannungsregler ist ein Schlüsselfaktor für die Energieversorgung des Prozessors. Spannungsreglerlösungen stellen sicher, dass der Strom auf dem Motherboard mit höchster Effizienz und Dichte umgewandelt wird, während gleichzeitig der Leistungsverlust minimiert wird, um die thermische Leistung zu verbessern. Das Ergebnis ist eine Energieeinsparung von 1 %, was weltweit mehr als 4 TWh ausmacht. Darüber hinaus tragen genaue Ausgangsstrom- und Temperaturtelemetrien dazu bei, die Systemintelligenz und Prozessorleistung erheblich zu verbessern.