Pli malgrandaj komponantoj povus signifi grandajn ŝparaĵojn por datumcentroj: Esploristoj ĉe Princeton kaj MIT trovis manieron ŝpari multe da energikonsumo por datumcentroj dum farante ŝlosilan elektronikan komponanton multe pli malgranda.

La komponanto, nomata potenco konvertilo, ŝanĝas la fluon de elektro por konveni la bezonojn de individuaj komputilpartoj. Ĉiuj komputiloj postulas konvertilojn por provizi potencon, sed la esploristoj koncentriĝas pri tiuj, kiuj laboras en datumcentroj. En artikoloj publikigitaj ĉijare kaj pasintjare en IEEE Transactions on Power Electronics, la esploristoj priskribas du aspektojn de nova aliro al dezajnado de potencaj konvertiloj kiuj ŝrumpos sian grandecon dum pliigo de energia efikeco..

"Ĉiu kilovato-horo da elektro produktita por funkciigi datumcentrojn trapasas plurajn stadiojn de ĉi tiuj konvertiloj.,”diris tiu de Princeton Minjie Chen, asistanto profesoro de elektrotekniko kaj la Andlinger Centro por Energio kaj Medio, kaj la ĉefaŭtoro de la du artikoloj. "Plibonigi ilian efikecon kaj redukti ilian grandecon signifas, ke la datumcentroj povas esti pli malgrandaj kaj pli potencaj dum ili uzas malpli da elektro por la sama postulo."

Nuntempe, transformiloj estas aŭ unustadiaj aŭ plurŝtupaj. La unuetapaj versioj estas malmultekostaj fareblaj sed malpli sofistikaj kaj ne uzataj por alt-efikecaj sistemoj kiel datumcentroj.. Plurstadiaj versioj disponigas pli bonan efikecon sed ilia komplekseco igas ilin pli multekostaj kaj pli malfacile konstrueblaj.

La dekstra flanko de ĉi tiu aparato havas kvar parojn de ĉeloj en modula aranĝo, ilustrante nur unu ekzemplon de la nova aliro al dizajnado de potencaj transformiloj. Foto: Frank Wojciechowski

La aliro de Chen kombinas la du versiojn en novan tipon nomitan kunfandita plurstadia potenctransformilo. La nova aliro konservas la efikecon de la plurŝtupa konvertilo sed estas malpli multekosta kaj pli energi-efika. Tiu aliro uzas modulan dezajnometodon kun reagordeblaj partoj, permesante al la transformiloj esti fizike pli malgrandaj same kiel elektronike pli sofistikaj ol la pli malnovaj versioj.

Se adoptite, datumcentroj povus konveni trioble la nombron da serviloj en antaŭfiksita spaco. Kaj la esploristoj taksas, ke ilia teknologio malpliigus malŝparitan energion per 25 procento kompare kun gvida komerca ekipaĵo. Vasta adopto de la proponita sistemo fare de datumcentroj povus ŝpari pli ol $500 milionoj ĉiujare en U.S. elektrokonsumo. Koncerne al konsumo de fosiliaj brulaĵoj, tiu sama figuro reprezentas la ekvivalenton al prenado 1 milionoj da aŭtoj ekster la vojo ĉiujare.

Movi la koncepton de la laboratorio al industrio postulos inĝenierojn lerni novan aron de iloj kaj konceptoj bazitaj ĉirkaŭ la unikaj dezajno- kaj kontrolmetodoj uzataj de la teknologio.. "Nia dezajna metodo estas signife malsama al tio, kion kompanioj konas,” diris Chen.

Ankoraŭ, Chen antaŭvidas estontecon kie lia aliro kondukas al potencotransformiloj kiuj povas esti programitaj per softvaro por iu antaŭfiksita uzo - ununura unuo kiu povas esti reprogramita por uzi por sunpaneloj., servilaj bienoj aŭ elektraj veturiloj. La longtempa celo, li diris, ke estas "aparataro, kiu permesas multan flekseblecon en kiel ĝi administras potencon."

Aliaj esploristoj en la papero inkludas Khurram Afridi, Universitato de Kolorado, Boulder (nun ĉe Cornell University); Sombuddha Chakraborty, Texas Instruments; kaj David Perreault, Masaĉuseca Instituto de Teknologio. La du artikoloj gajnis la unua kaj duan lokajn premiajn paperajn premiojn de la IEEE Potenca Elektronika Societo en 2017 kaj 2018, respektive.

Fonto: www.princeton.edu, de Scott Lyon