Erschließung des Rechenzentrumswachstums durch die Konvergenz von Leistung und Rechenleistung

Wachstum freisetzen durch die Konvergenz von Leistung und Computerleistung

Schätzungen von Goldman Sachs KI wird den Stromverbrauch von Rechenzentren bis 2030 um 160 Prozent steigern. Angesichts des steigenden Bedarfs ist die Bereitstellung und Nutzung von Strom im gesamten Rechenzentrum nicht länger optional – sie ist geschäftskritisch. Strom, einst als selbstverständliche Nebenleistung betrachtet, ist heute ein strategischer Schwerpunkt, bei dem Betreiber jede Infrastrukturebene vom Netz bis zum Chip genau unter die Lupe nehmen. Um neue Effizienzen zu erschließen und den Betrieb zu optimieren, muss die gemeinsame Entwicklung von Stromversorgung, Kühlung und Rechenarchitektur oberste Priorität haben.

Von der Isolation zur Konsolidierung: Die Zukunft der Rechenzentrumsarchitektur

Um den steigenden Anforderungen an Strom und Wärmemanagement gerecht zu werden, müssen Rechenzentrumsbetreiber ihre Architekturen überdenken. Betrachten wir das in Abbildung 1 und Abbildung 2 dargestellte Szenario. In einer typischen Rechenzentrumskonfiguration versorgt der luftgekühlte Elektroraum heute eine Reihe herkömmlicher 50-kW-Racks im Rechenzentrumsraum über eine 1.200-Ampere-Sammelschiene mit Strom. Der Rechenzentrumsraum nimmt dabei eine Fläche von etwa 15 m² ein [Abbildung 1]. Stromversorgung, Kühlung und Server sind vollständig im selben Rack integriert. Angesichts der bevorstehenden Entwicklung von Racks mit über 1 MW ist jedoch eine Änderung erforderlich.

Die Machtstrukturen verändern und fortschrittliche Flüssigkeitskühlungstechnologien Dies reduziert Platzbeschränkungen und bietet zahlreiche weitere Vorteile. Beispielsweise kann eine leistungsstärkere 4.000-Ampere-Sammelschiene, die Strom in einen neu konfigurierten Datenraum mit einer Kühlverteilungseinheit (CDU) am Ende der Reihe einspeist, hochdichte IT-Racks aufnehmen und die Stromversorgung auf 400 V erhöhen [Abbildung 2]. Die Ergänzung der IT-Racks durch eigenständige Stromschränke und CDUs vergrößert nicht nur den für die Rechenleistung reservierten Platz im IT-Rack, sondern schafft auch deutlich mehr Platz im Datenraum – in diesem Fall um 80 Prozent.

Abbildung 1. Isolierte IT-Leistung heute

Abbildung 2. Konsolidierte IT-Leistung im Jahr 2027

Darüber hinaus verbessert die neue Konfiguration die Systemeffizienz um rund 20 Prozent, was zu erheblichen Energieeinsparungen pro Jahr und Rack führt. Wenn man bedenkt, dass große Rechenzentren Tausende von Racks beherbergen können, summieren sich die Einsparungen enorm. Wir arbeiten derzeit mit unseren Hyperscaler-Kunden an neuen Konfigurationen und Produkten für dieses Szenario.

Durchbrechen der Grau-/Weißraumbarriere

Höhere Gleichspannungen sind in Solar- und Fahrzeuganwendungen bereits etabliert. Jetzt erleben wir ihren Einzug in Rechenzentren. Traditionell erfordert die Umwandlung von eingehendem Wechselstrom in eine auf Chipebene nutzbare Gleichspannung mehrere Schritte. Jede Umwandlung bedeutet einen Effizienzverlust, daher ist die Anzahl der Übergaben entscheidend. Die Verdichtung der Energieumwandlung in einem einzigen Halbleitertransformator reduziert diesen Verlust erheblich [Abbildung 3]. Mit der Umstellung von Rechenzentren auf Gleichstrom werden sich auch die Schalträume – nicht nur die Rechenhalle – verändern.

Zusammenarbeit ist der Schlüssel zu solchen Fortschritten. Früher wurden Elektroräume und Datenhallen als getrennte Bereiche behandelt. Da die beiden Systeme als Erweiterungen einander ergänzen, kann eine effektive Zusammenarbeit bedeutende Innovationen an der Schnittstelle von Strom und Rechenleistung vorantreiben.

Bis 2030 erwarten wir eine deutliche Reduzierung des Flächenbedarfs für elektrische Anlagen – auf bis zu 90% – bei gleichzeitiger Steigerung der Energieeffizienz. Dies eröffnet Betreibern zwei strategische Vorteile: geringere Baukosten durch Kapazität auf kleinerem Raum oder eine höhere Rechendichte durch zusätzliche Racks auf gleicher Fläche [Abbildung 3]. So oder so stellt die Konvergenz von Energie und IT einen entscheidenden Fortschritt dar.

Abbildung 3. Nächste Generation 2030

Partnerschaften für strategische Vorteile im KI-Zeitalter

Die Konvergenz von Leistung und Rechenleistung stellt einen grundlegenden Wandel im Rechenzentrumsdesign dar. Angesichts der zunehmenden Abhängigkeit zwischen Rechenlasten und der sie unterstützenden Infrastruktur ist ein Partner mit umfassender Expertise in Strom- und IT-Infrastruktur kann einen deutlichen Wettbewerbsvorteil bieten, da die Nachfrage nach KI- und HPC-Kapazitäten steigt.

Flex bietet ein einzigartiges Portfolio an Produkten und End-to-End-Services, das 80 Prozent des modernen Rechenzentrums abdeckt [Abbildung 4]. Von der gemeinsamen Entwicklung der Recheninfrastruktur der nächsten Generation mit Hyperscalern über die Bereitstellung modernster Strom- und Kühlprodukte bis hin zur vollständigen Integration von Racks für hochdichte Umgebungen ist Flex bestens aufgestellt, Unternehmen bei der Lösung von Herausforderungen in den Bereichen Strom, Wärme und Skalierung zu unterstützen und im KI-Zeitalter erfolgreich zu sein.

Unser Portfolio an Dienstleistungen und Stromprodukten deckt über 80% des Rechenzentrums ab:

Abbildung 4. Rechenzentrumsabdeckung von Flex und 80%