ケース スタディ： Delta Electronics & TI

Delta Electronics は、世界各地のデータ センターへの電力供給で効率と持続性をいっそうか高めるために、エンタープライズ サーバー電源を刷新しました。同社はその際に TI の GaN (窒化ガリウム) 技術を選択し、TI の電源エキスパートが具体化を支援しました。TI の GaN と、電源設計に関する Delta の専門知識を組み合わせた結果、データ センターの電力密度の革新を実現できました。従来のアーキテクチャを使用する電源に比べて 80% の向上です。

「技術には、まだ実用的ではない未来の技術と、今すぐ実装できる技術があり、その間に障壁が存在します。GaN はこの障壁をすでに乗り越え、電源システムの新しい設計に利用できる実用的なオプションになりました」と、Delta の電源 / システム事業部の責任者である Ares Chen 氏は語ります。「98% を上回る効率と電力密度の向上を重視しているサーバー電源ユニットには、特にこのことが当てはまります。TI のような業界リーダーと協力すると、自社製品のエネルギー効率を継続的に向上させ、ご覧のように電源設計とアーキテクチャを進化させることができます」。

データ センターは、インターネット検索、ビデオ通話のサポート、世界各地の情報の格納を継続的に実行しており、処理のいっそうの高速化や強化という需要の増大に直面しています。拡張可能なスペースには制約があるので、エンジニアは既存サーバーのより効率的な活用という課題に対処する必要があります。

「データ センターの性能向上を求める需要はこれまで以上に高まっており、その結果、従来と同じまたはいっそう小規模なスペースで、より多くの電力を供給するという課題が継続的に発生しています」と、 Delta のカスタム設計事業部の R&D (研究開発) マネージャである Kai Dong 氏は語ります。「サイズが制限になっています。当社は電力密度の問題を解決するための答えを探していました」。

Delta は、よりエネルギー効率の高いエンタープライズ サーバー電源設計を開発するために、パワー エレクトロニクスに関する自社の専門知識と、業界のリーダーを組み合わせる方法を検討していました。同社は、TI が 10 年にわたって高集積の GaN 技術に投資を続け、GaN-on-Silicon (高価なサファイア ウェハーではなくシリコン ウェハー上に GaN を形成し、低コスト化に寄与) 技術 や IC に関する革新的な半導体製造プロセスを確立しているという理由に基づき、TI を選択しました。TI は長期的な投資を行っており、フレキシブルな製造戦略を策定済みです。その結果、GaN の需要が増加し、より小規模なシステムでより多くのデータをサポートする傾向が続く状況でも、業界をリードする GaN サプライヤとして事業を拡大できます。

電源システムの開発で、小型化、効率向上、信頼性向上を実現するには、限られた基板面積でより高い性能を実現する統合型ソリューションが必要です。TI の GaN FET (電界効果トランジスタ) は、高速スイッチング ドライバや、内部保護機能と温度センシング機能を統合しています。

この IC の裏付けとなっているのは、4,000 万時間を上回るデバイス信頼性テストと累計 5GWh を上回る電力変換テストです。小型、軽量、高効率の電源システムを製作するために GaN を検討しているエンジニアをサポートするために、TI は厳格な信頼性データを提供しています。

Delta のソリューションは GaN の能力を活用し、従来のアーキテクチャを使用するソリューションに比べて、全体的な電力コスト削減、電力密度の 80% 向上、1% の効率向上を達成します。データ センターの場合、効率が最大 98% に達することになります。エネルギーと気候に関する無党派の政策団体である Energy Innovation によると、1 拠点のデータ センターでの 1% 改善は、1MW 時 (メガワット) (800 世帯の年間エネルギー使用量に相当) の総所有コスト節減に相当します。1 

「高効率のパワー エレクトロニクスに関する Delta Electronics の主要な専門知識を活用した GaN アプリケーションは、効率特性を犠牲にせずに電力密度を最大化することを重視しています」と、Kai 氏は語ります。「結論として、従来は実現できなかった製品も、GaN 技術を使用すると開発可能になり、製品の新しい世界の扉が開きます」。

1971 年創設の Delta は、スイッチング電源と熱管理製品の分野で世界をリードしており、産業用オートメーション、ビル オートメーション、テレコム電源、データ センター インフラ、EV (電気自動車) 充電、 再生可能エネルギー、エネルギー ストレージ、ディスプレイの各分野で、エネルギー節減型のスマート システムとソリューションで構成された製品ラインアップの拡充を続け、スマート製造と持続可能な都市の開発を促進します。Delta は、『より良い明日に向かって、革新的、少ない排出物、高いエネルギー効率のソリューションを提供するために』という企業運営方針 (ミッション ステートメント) を土台とする世界トップ クラスの企業市民であり、高効率パワー エレクトロニクス分野の優れた能力や ESG に対応したビジネス モデルを活用し、気候変動のような重要な環境問題に対処しています。Delta は、販売拠点、R&D (研究開発) センター、製造施設などを通じ、5 つの大陸にまたがる 200 以上の拠点を通じてお客様を支援しています。

Delta Electronics の詳細をご覧ください

1 Energy Innovation の『データ センターが実際に使用しているエネルギーの量』、2020 年 3 月 17 日