インフィニオンの幅広いパワー半導体製品ポートフォリオには、電力網からプロセッサコアまで、電力変換のあらゆる段階に対応する堅牢なソリューションが含まれています。Si、SiC、GaN技術を高度なパッケージングおよびシステムレベルのアプローチと組み合わせることで、最高の効率、密度、堅牢性を実現できます。ラックの電力需要が1 MW、そしてそれ以上へと高まる中、インフィニオンはアーキテクチャの進化をリードし、グリッドからコアまで次世代のAIデータセンターを形作っています。

グリッドからコアまで、AIデータセンターを支える

デジタル化と人工知能によって引き起こされるデータの指数関数的な増加は、データセンターのエネルギーおよび技術的な要件を大幅に引き上げています。

当社の革新的なパワー半導体製品ポートフォリオには、電力網からデータセンターの中核 (AIプロセッサ) に至るまで、各電力変換段階に対応するソリューションが含まれています。Si、SiC、GaNの利点を活用することで、最高の効率、密度、堅牢性を実現しています。こうしたアプリケーションの例としては、サーバーラック電源ユニット (PSU) 、バッテリー バックアップ (BBU) およびコンデンサ バックアップ (CBU) システム、中間バス コンバーター (IBC) 、電源経路保護ソリューション、ならびにAIアクセラレーターカード、サーバーマザーボード、ネットワークスイッチ、smartNIC、ストレージ プラットフォーム向けの、次世代xPUおよびSoC用の垂直電力供給 (VPD) を含む高密度DC-DC電力供給ソリューションなどが挙げられます。当社の幅広いソリューションは、今日の従来型48 Vサーバーラック アーキテクチャの要件に加え、高出力AIサーバーのサイドカーやITラックで使用される高電圧DC (HVDC) ±400 Vおよび800 Vの配電アーキテクチャへの進化、ならびにDCマイクログリッド実装におけるソリッドステート トランス (SST) およびソリッドステート サーキット ブレーカー (SSCB) の採用にも対応しています。

さらに、当社の新しい電力システム信頼性モデリング ソリューションにより、データセンターは動的なシステム パラメーターのログ記録に基づいて電源の健全性をリアルタイムで監視でき、電源の信頼性と稼働時間を最大限に高めることができます。

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Si、SiC、GaN: TCO低減のためのハイブリッド アプローチ

シリコン (Si) 、炭化ケイ素 (SiC) 、窒化ガリウム (GaN) はそれぞれ、AIデータセンターの電力アーキテクチャ全体にわたる異なる課題に対応します。Siは、コスト効率が高く信頼性の高い基盤を提供し、特に高電流の成熟した設計に適しています。SiCは、AC-DC変換や中間バス アーキテクチャなどの高電圧段で高効率な電力変換を可能にし、熱性能を向上させて損失を低減します。GaNは優れたスイッチング速度と電力密度を実現し、高周波変換や小型電源モジュールに最適です。
これらの相補的な技術を組み合わせることで、電力供給ネットワーク全体で、より高い効率、より高い電力密度、そして最終的には総所有コスト (TCO) の低減を実現できます。

ホワイトペーパーをご覧ください

AIデータ センター向け電力アーキテクチャの未来

電力供給、バックアップ電源、ITペイロードを1つのラックに統合する従来のアーキテクチャは、高性能コンピューティングの需要を満たすうえで課題に直面しています。これらの電力レベルにより、高電圧DCへの移行を伴うアーキテクチャ変更が必要になります。これは、下の図に示すように、3つの段階を経て起こると予想される移行です。

ラックあたり最大1MWの250 kW超のアーキテクチャの進化
ラックあたり最大1MWの250 kW超のアーキテクチャの進化
ラックあたり最大1MWの250 kW超のアーキテクチャの進化

将来的には、DCマイクログリッドという新しい電力アーキテクチャが登場すると予想されます。データ センター内に直流配電を統合することで、太陽光、燃料電池、蓄電池などのさまざまな電源をシームレスに接続できるようになり、商用電力系統へのエネルギー依存度が低減します。変換ステップ数を削減することで、関連する変換損失を低減し、全体効率を向上させます。高電圧DC (±400 Vまたは+800 V) により、高密度AIラック、液冷、無停電電源装置 (UPS) 、バッテリー エネルギー ストレージ システム (BESS)、ソリッドステート トランス (SST) 、保護用のソリッドステート サーキット ブレーカー (SSCB) などの高度なバックアップ ソリューションをサポートします。

将来的には、再生可能エネルギー源の統合、エネルギー効率、スケーラブルな大電力供給の組み合わせにより、DCマイクログリッドは将来に対応したAIデータ センターの中核となります。

AIを支えるデータセンターの電力分布図
AIを支えるデータセンターの電力分布図
AIを支えるデータセンターの電力分布図

AIデータ センターに関するインフィニオンの最新情報

We Power AIポッドキャスト: AI電力に関する専門家の知見

AIがもたらす主要な課題を深掘りし、当社の専門家チームの知見をもとに、それらへのさまざまな対処方法を探ります。

Adam Whiteと共にAIを推進

AIは、大規模言語モデル、ヘルスケア、金融アプリケーションなど、多くの重要なユースケースを実現する、現代に変革をもたらす技術です。しかし、これらのアプリケーションすべてを動かすのに何が必要なのかについては、十分に議論されていません。こうした話題は、なぜそれほど重要なのでしょうか?AIの優れた能力の背後には、膨大なCO2排出量を伴う計算能力と電力集約型のプロセスがあります。インフィニオンは、グリッドからコアまでAIを強化する、エネルギー効率が高く堅牢なソリューションの最前線で活躍していることを誇りに思っています。

当社の専門家チームの指導のもと、AIがもたらす主要な課題を詳しく調査し、その課題に対処するためのイノベーションとソリューションを探ります。

専門家のエピソードを聴く

大規模AIを支える電力供給: 送電網、HVDC、そして次に来るもの

AIは電力網を限界まで逼迫させていますが、それに対応するには、半導体技術の最新の進歩に支えられた持続可能なアプローチが必要です。今回の「We Power AI」シリーズのエピソードでは、KelseyがインフィニオンのGreen Industrial Power部門の部門長であるPeter Wawerと、送電網からサーバーラックに至るまで、AIに持続可能な形で電力を供給することの真の意味について語り合います。蓄電池エネルギー貯蔵、HVDC、DC給電データ センターが重要な理由を取り上げ、さらに「フィジカルAI」が産業、ロボティクス、社会にとって何を意味し得るかを展望します。インフィニオンがどのようにAIを支えているか、詳しくはこちらをご覧ください。

専門家のエピソードを聴く

ギガワット時代を支える電力: AIデータ センターにおけるDCグリッドとソリッドステート インフラへの移行

今回のエピソードでは、ホストのKelsey Marklが、インフィニオンのGreen Industrial Power部門のSystems責任者であるMehrdad Baghaie Yazdiを番組に再び迎え、ギガワット規模のAIデータ センターの膨大な電力需要と、効率的なDCグリッド アーキテクチャへの移行の必要性について議論します。ソリッドステート変圧器と先進半導体が、エネルギー損失の低減と送電網のレジリエンス向上のために、従来のインフラに代わりつつある状況を掘り下げます。

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Adam Whiteと共にAIを推進

AIは、大規模言語モデル、ヘルスケア、金融アプリケーションなど、多くの重要なユースケースを実現する、現代に変革をもたらす技術です。しかし、これらのアプリケーションすべてを動かすのに何が必要なのかについては、十分に議論されていません。こうした話題は、なぜそれほど重要なのでしょうか?AIの優れた能力の背後には、膨大なCO2排出量を伴う計算能力と電力集約型のプロセスがあります。インフィニオンは、グリッドからコアまでAIを強化する、エネルギー効率が高く堅牢なソリューションの最前線で活躍していることを誇りに思っています。

当社の専門家チームの指導のもと、AIがもたらす主要な課題を詳しく調査し、その課題に対処するためのイノベーションとソリューションを探ります。

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大規模AIを支える電力供給: 送電網、HVDC、そして次に来るもの

AIは電力網を限界まで逼迫させていますが、それに対応するには、半導体技術の最新の進歩に支えられた持続可能なアプローチが必要です。今回の「We Power AI」シリーズのエピソードでは、KelseyがインフィニオンのGreen Industrial Power部門の部門長であるPeter Wawerと、送電網からサーバーラックに至るまで、AIに持続可能な形で電力を供給することの真の意味について語り合います。蓄電池エネルギー貯蔵、HVDC、DC給電データ センターが重要な理由を取り上げ、さらに「フィジカルAI」が産業、ロボティクス、社会にとって何を意味し得るかを展望します。インフィニオンがどのようにAIを支えているか、詳しくはこちらをご覧ください。

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ギガワット時代を支える電力: AIデータ センターにおけるDCグリッドとソリッドステート インフラへの移行

今回のエピソードでは、ホストのKelsey Marklが、インフィニオンのGreen Industrial Power部門のSystems責任者であるMehrdad Baghaie Yazdiを番組に再び迎え、ギガワット規模のAIデータ センターの膨大な電力需要と、効率的なDCグリッド アーキテクチャへの移行の必要性について議論します。ソリッドステート変圧器と先進半導体が、エネルギー損失の低減と送電網のレジリエンス向上のために、従来のインフラに代わりつつある状況を掘り下げます。

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AIの未来を動かす力：次世代の電力ソリューションとは 【動画/日本語字幕】

AIの急速な発展やデータセンターの電力需要増加を背景に、インフィニオンのアダム・ホワイトが語る最新の技術動向。NVIDIAとのパートナーシップによる革新的な電力分配アーキテクチャや、窒化ガリウム（GaN）を活用した効率的な電力管理技術で未来を支える方法を解説します。動画を通じて、次世代の電力ソリューションの可能性をぜひご覧ください。

Youtubeで講演動画を視聴する
主要リソース

FAQ

インフィニオンは、施設に引き込まれる電力系統からAIワークロードを実行するプロセッサ コアに至るまで、AIデータ センターのあらゆる段階でエネルギーを管理 変換するパワー半導体ソリューションを開発しています。当社の製品ポートフォリオには、シリコン (Si) 、炭化ケイ素 (SiC) 、窒化ガリウム (GaN) 技術が含まれており、電力分配、電源ユニット (PSU) 、バッテリー バックアップ ユニット (BBU) 、コンデンサ バックアップ (CBU) 、中間バス コンバーター (IBC) 、電力経路保護、xPUおよびSoC向けの高密度電圧レギュレーションなど、電力経路のあらゆる部分に対応するソリューションを提供しています。このハイブリッド技術アプローチにより、AIデータ センターは、電力供給チェーン全体にわたって最高レベルの効率、電力密度、信頼性を実現できます。

高電圧直流 (HVDC) は、AIデータ センター向けの次世代電力分配アーキテクチャです。従来のデータ センターはラック レベルで48 V配電で運用されていますが、これは、今後10年以内にラックあたり1 MWを超えると見込まれる最新のAIプロセッサが必要とする電力レベルを支えるには、もはや不十分です。±400 Vまたは+800 Vで動作するHVDCアーキテクチャは、電力変換段数を削減し、変換損失を低減し、高密度なAIサーバーラックに必要な高電力密度を実現します。インフィニオンは、NVIDIAをはじめとする主要な業界プレーヤーと協力し、この移行を加速させるために800 V HVDCソリューションを積極的に開発しています。

DCマイクログリッドは、従来のAC/DC混在配電を、施設全体にわたる統一された直流ネットワークに置き換えるデータ センター向け電力アーキテクチャです。DCマイクログリッドは、高電圧DCレベル (800 V、場合によってはそれ以上) で電力を配電することで、不要なAC-DC変換段階を排除し、エネルギー損失を低減して全体効率を向上させます。また、太陽光パネル、燃料電池、バッテリー エネルギー ストレージ システムなど、多様なエネルギー源をシームレスに統合でき、電力網への依存度を低減します。ギガワット規模で稼働するAIデータ センターにとって、DCマイクログリッドは利用可能な電力アーキテクチャの中で最も拡張性と持続可能性に優れており、インフィニオンはそれを可能にする半導体ソリューションを構築しています。

インフィニオンは、高電圧アーキテクチャへの移行は3つの段階で進むと予測しています。第1段階では、既存の48 V配電アーキテクチャを最適化し、現在のインフラ内で効率と電力密度を向上させます。第2段階では、サイドカー ラックを備えた三相HVDCへの移行を導入し、ITペイロードから電力供給とバックアップ電源を分離して拡張性と効率を向上させ、500 kWを超えるラック電力レベルを可能にします。第3段階では、集中型の電力供給およびバックアップ インフラを備えたハイブリッドDCマイクログリッドに基づく将来アーキテクチャへの移行を完了し、変換段階を最小限に抑えながら、1 MWを超えるラック電力レベルをサポートします。インフィニオンは、電力網からプロセッサ コアに至るまでの各変換段階で必要となるSi、SiC、GaNの半導体ソリューションを、3つの段階すべてにわたって提供します。

インフィニオンのデータ センター向け電力ソリューションを見る

インフィニオンは、シリコン (Si) 、炭化ケイ素 (SiC) 、窒化ガリウム (GaN) にわたる高度なソリューションを提供する唯一の半導体企業であり、電力網からプロセッサ コアまでの電力経路全体を網羅して、現行および新興アーキテクチャの両方に対応しています。当社のAIデータ センター向け電力ソリューション ハブを探索して提供内容をご確認ください。ブロック図を操作し、主要な機能ブロックを確認し、電力フローの各段階に推奨される製品と技術を見つけることができます。

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