Modelo térmico
Modelo térmico BMR316
En el mundo de los juegos de azar, lo peor es intentar recuperar las pérdidas, arriesgándolo todo. En el diseño de redes de distribución eléctrica, arriesgas tu trabajo si no lo haces. Cada vatio disipado innecesariamente supone un coste económico y medioambiental, que se multiplica con el aumento de los gastos de refrigeración.
La corriente produce disipación en la resistencia, por lo que, al igual que con el suministro eléctrico de CA, la distribución a alto voltaje y baja corriente es la mejor opción. Por ejemplo, la reciente tendencia a aumentar el voltaje del bus en las placas de servidores de 12 V a 48 V reduce la corriente en una cuarta parte y la potencia perdida en la resistencia de conexión en un útil factor de 16, gracias a la útil "ley cuadrática"; esto, claro está, siempre y cuando los diseñadores de PCB no anulen estas ventajas con pistas más delgadas.
El consumo de corriente de la GPU puede alcanzar picos superiores a 1000 A en aplicaciones de IA.
Sin embargo, las altas corrientes justo al final de la carga son inevitables, ya que las GPU, FPGA y CPU más recientes, en algunos casos, consumen más de 1000 A, pero a una fracción de voltio. Por lo tanto, aunque podemos lograr que las pistas funcionen a 48 V con una corriente nominal de quizás 15 A para este nivel de potencia, aún necesitamos convertidores de punto de carga (PoL) para generar el bajo voltaje.
Una dificultad tradicional radica en que la conversión tiende a ser menos eficiente para convertidores CC/CC no aislados, como los PoL con altas relaciones de voltaje de entrada a salida, tal como se muestra en la figura siguiente. En consecuencia, podría utilizarse un segundo bus intermedio, por ejemplo, a 5 V o 12 V, pero esto implica más convertidores y, por lo tanto, mayores pérdidas. Sin embargo, un análisis de las curvas de eficiencia de conversión de los convertidores CC/CC podría revelar un punto óptimo donde múltiples etapas con menores relaciones de conversión pueden ser tan eficientes como una sola etapa. Si bien un mayor número de convertidores implica un mayor costo, este se compensa con el ahorro en sistemas de refrigeración si la eficiencia general es mayor.
Figura 1: La eficiencia de un convertidor CC/CC puede variar considerablemente con la relación de conversión de voltaje.
No debemos obsesionarnos con los valores de eficiencia del %; lo que importa es la potencia disipada. Por ejemplo, aunque la eficiencia en el gráfico anterior varía considerablemente, estas cifras corresponden a un convertidor que suministra 40 A, o 24 W a 0,6 V y 132 W a 3,3 V. Por lo tanto, las pérdidas reales son prácticamente las mismas en ambos casos, entre 4,5 y 5,5 W.
