Zusammenfassung der Fallstudie
Als Delta Electronics die Stromversorgungseinheiten für Unternehmensserver umgestaltete, um Rechenzentren auf der ganzen Welt effizienter und nachhaltiger zu betreiben, entschied sich das Unternehmen für die Galliumnitrid (GaN) -Technologie von TI und zog die Energieexperten von TI hinzu, um dies zu ermöglichen. Die Kombination von TI GaN und Deltas Know-how beim Entwerfen von Stromversorgungslösungen führte zu einem Durchbruch bei der Leistungsdichte für Rechenzentren – eine Verbesserung um 80 % im Vergleich zu Stromversorgungssystemen mit traditioneller Architektur.
„GaN ist es gelungen, von einer Zukunftstechnologie zu einer sofortigen, praktikablen Option überzugehen, die heute für neue Designs von Stromversorgungssystemen" verfügbar ist“, sagte Ares Chen, General Manager der Business Group Power and System bei Delta. "Dies gilt insbesondere für Server-Stromversorgungseinheiten, bei denen wir einen Wirkungsgrad von über 98 % und eine höhere Leistungsdichte erreichen wollen. Die Zusammenarbeit mit Branchenführern wie TI ermöglicht es uns, die Energieeffizienz unserer Produkte weiter zu verbessern und das Stromversorgungsdesign und die Architekturen, wie wir sie kennen, zu revolutionieren.“
Herausforderung
Mit den wachsenden Anforderungen an Rechenzentren wachsen auch die Anforderungen an die Stromversorgung. Delta wollte mehr Leistung für Server bereitstellen, ohne die Komplexität der Systeme zu erhöhen oder die Systemeffizienz zu beeinträchtigen.
Lösung
Durch die Kombination der GaN -Technologie von TI mit dem Know-how von Delta konnten das innovative Stromversorgungsdesign und die Leistungsdichte und Effizienz für eine bessere Systemleistung auf begrenztem Raum optimiert werden.
Ergebnisse
Das neue Stromversorgungsdesign bietet eine Effizienz von bis zu 99,2 % für einstufige und allgemeine Stromkosteneinsparungen für Rechenzentren, eine höhere zeitkritische Verarbeitung und Präzisionssteuerung sowie Skalierbarkeit von Software und Peripheriebausteinen.
Delta ermöglicht energieeffiziente Rechenzentren mit GaN von TI
Da Rechenzentren weiterhin Internet-Suchen ermöglichen, Videoanrufe unterstützen und die Informationen der Welt speichern, sehen sie sich einer steigenden Nachfrage nach schnellerer, leistungsfähigerer Verarbeitung gegenüber. Damit der begrenzte Platz erweitert werden kann, müssen Ingenieure bestehende Server effizienter machen.
„Die Nachfrage nach einer besseren Leistung in Rechenzentren ist höher als je zuvor. Daher waren und sind wir ständig gefordert, mehr Leistung auf demselben oder kleineren Raum bereitzustellen“, sagte Kai Dong, R&D Manager der Delta Custom Design Business Unit. "Der Platz ist begrenzt und somit die Machbarkeit innovativer Lösungen begrenzt. Wir waren auf der Suche nach dem Schlüssel, um das Problem der Leistungsdichte zu lösen.“
Delta wollte sein Know-how im Bereich der Leistungselektronik mit dem Know-how und den Möglichkeiten eines Branchenführers kombinieren, um ein energieeffizienteres Design für die Stromversorgung von Unternehmensservern zu entwickeln. Das Unternehmen entschied sich für TI, da wir bereits seit Jahrzehnten in die hochintegrierte GaN-Technologie und die innovativen Halbleiterfertigungsprozesse, die GaN-on-Silicon-Technologie und integrierte Schaltkreise produzieren, investieren. Dank der langfristigen Investitionen und der flexiblen Fertigungsstrategie kann TI als führender GaN-Anbieter mit zunehmender Nachfrage und dem Trend hin zu kleineren Systemen mit Unterstützung von mehr Daten wachsen.
Die Entwicklung eines kleineren, effizienteren und zuverlässigeren Stromversorgungssystems erforderte eine integrierte Lösung, mit der sich eine höhere Leistung bei begrenztem Platinenplatz erreichen lässt. Die GaN-Feldeffekttransistoren (FETs) von TI integrieren einen schnell schaltenden Treiber sowie einen internen Schutz und eine Option zur Temperaturerfassung.
Die integrierten Schaltkreise werden vor dem Hintergrund von mehr als 40 Millionen Stunden an Zuverlässigkeitstests und mehr als 5 GWh an Stromwandlungstests gefertigt. Es stehen umfangreiche Zuverlässigkeitsdaten zur Verfügung, um Ingenieure zu unterstützen, die im Rahmen der Entwicklung von Stromversorgungssystemen GaN in Betracht ziehen möchten, die kleiner, leichter und effizienter sind.
Durch die Nutzung der Leistung von GaN bietet die Lösung von Delta für Rechenzentren eine Senkung der Gesamtkosten und eine Verbesserung der Leistungsdichte um 80 % bei einem um 1 % höheren Wirkungsgrad (bis zu 98 %) im Vergleich zu Lösungen mit einer herkömmlichen Architektur. Eine Verbesserung um 1 % entspricht laut Energy Innovation Einsparungen von 1 Megawatt (entspricht einem jährlichen Energieverbrauch von 800 Haushalten) pro Rechenzentrum.1
„Die Anwendung von GaN ermöglicht es in Kombination mit der Kernkompetenz von Delta (Electronics) in hocheffizienter Leistungselektronik, die Leistungsdichte zu maximieren, ohne die Energieeffizienz negativ zu beeinflussen.” „Letztendlich öffnet die GaN-Technologie die Tür zu einem neuen Produktuniversum, dessen„ Verwirklichung bisher nicht möglich gewesen ist.”
Über Delta
Delta wurde 1971 gegründet und ist ein weltweit führender Anbieter von Schaltnetzteilen und Wärmemanagement-Produkten mit einem umfassenden Portfolio intelligenter, energiesparender Systeme und Lösungen in den Bereichen Industrieautomatisierung, Gebäudeautomation, Telekommunikationsleistung, Rechenzentrumsinfrastruktur, EV-Laden, Erneuerbare Energien, Energiespeicherung und -Anzeige, um die Entwicklung intelligenter Fertigung und nachhaltiger Städte zu fördern. Als Global Player orientiert sich Delta an seinem Leitbild „innovative, saubere und energieeffiziente Lösungen für eine bessere Zukunft“ und nutzt seine Kernkompetenz in der hocheffizienten Leistungselektronik und sein ESG-Embedded-Geschäftsmodell, um wichtige Umweltthemen wie den Klimawandel anzugehen. Delta betreut Kunden durch seine Vertriebsbüros, F&E-Zentren und Fertigungsstätten, die sich auf fast 200 Standorte auf 5 Kontinenten verteilen.
Lesen Sie mehr über Delta Electronics
1 Energy Innovation, "Wieviel Energie verbrauchen Rechenzentren wirklich?", 17. März 2020
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Mit unserer Galliumnitrid (GaN)-Technologie setzen Sie neue Maßstäbe in Sachen Leistungsdichte und Effizienz. GaN verarbeitet Strom effizienter als reine Silizium-Lösungen, verringert den Leistungsverlust in Stromwandlern um 80 % und minimiert den Bedarf an zusätzlichen Kühlkomponenten.