สมัครตอนนี้

เข้าสู่ระบบ

ลืมรหัสผ่าน

ลืมรหัสผ่านของคุณ? กรุณากรอกอีเมลของคุณ. คุณจะได้รับลิงค์และจะสร้างรหัสผ่านใหม่ทางอีเมล.

เพิ่มโพสต์

คุณต้องเข้าสู่ระบบเพื่อเพิ่มโพสต์ .

เพิ่มคำถาม

คุณต้องเข้าสู่ระบบเพื่อถามคำถาม.

เข้าสู่ระบบ

สมัครตอนนี้

ยินดีต้อนรับสู่ Scholarsark.com! การลงทะเบียนของคุณจะอนุญาตให้คุณเข้าถึงโดยใช้คุณสมบัติเพิ่มเติมของแพลตฟอร์มนี้. สอบถามได้ค่ะ, บริจาคหรือให้คำตอบ, ดูโปรไฟล์ของผู้ใช้รายอื่นและอีกมากมาย. สมัครตอนนี้!

ส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลงอาจหมายถึงการประหยัดอย่างมากสำหรับศูนย์ข้อมูล: นักวิจัยที่ Princeton และ MIT ได้ค้นพบวิธีที่จะประหยัดพลังงานได้มากสำหรับศูนย์ข้อมูล ในขณะที่ทำให้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญมีขนาดเล็กลงมาก

ส่วนประกอบ, เรียกว่าเครื่องแปลงไฟ, เปลี่ยนกระแสไฟให้เหมาะสมกับความต้องการของแต่ละชิ้นส่วนคอมพิวเตอร์. คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องต้องใช้ตัวแปลงเพื่อจ่ายไฟ, แต่นักวิจัยกำลังมุ่งความสนใจไปที่ผู้ที่ทำงานในศูนย์ข้อมูล. ในเอกสารที่ตีพิมพ์ ปีนี้ และ ปีที่แล้ว ในธุรกรรม IEEE บน Power Electronics, นักวิจัยได้อธิบายถึงแนวทางใหม่สองประการในการออกแบบตัวแปลงพลังงานที่จะลดขนาดลงพร้อมกับเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน.

“ไฟฟ้าทุกกิโลวัตต์-ชั่วโมงที่ผลิตให้กับศูนย์ข้อมูลกำลังส่งผ่านหลายขั้นตอนของตัวแปลงเหล่านี้,” พรินซ์ตันกล่าว หมินจี้เฉิน, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของ วิศวกรรมไฟฟ้า ยิ่งไปกว่านั้น Andlinger ศูนย์พลังงานและสิ่งแวดล้อม, และผู้เขียนนำของทั้งสองฉบับ. “การปรับปรุงประสิทธิภาพและการลดขนาดหมายความว่าศูนย์ข้อมูลมีขนาดเล็กลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในขณะที่ใช้ไฟฟ้าน้อยลงสำหรับความต้องการที่เท่ากัน”

ปัจจุบัน, คอนเวอร์เตอร์เป็นสเตจเดียวหรือหลายสเตจ. เวอร์ชันขั้นตอนเดียวมีราคาถูก แต่มีความซับซ้อนน้อยกว่า และไม่ใช้สำหรับระบบที่มีประสิทธิภาพสูง เช่น ศูนย์ข้อมูล. เวอร์ชันหลายขั้นตอนให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า แต่ความซับซ้อนทำให้มีราคาแพงกว่าและสร้างยากขึ้น.

ด้านขวาของอุปกรณ์นี้มีเซลล์สี่คู่ในรูปแบบโมดูลาร์, แสดงให้เห็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของแนวทางใหม่ในการออกแบบตัวแปลงพลังงาน. รูปถ่าย: แฟรงค์ วอยเซียโชวสกี้

แนวทางของ Chen รวมทั้งสองเวอร์ชันเป็นประเภทใหม่ที่เรียกว่าตัวแปลงพลังงานแบบหลายขั้นตอนที่ผสานเข้าด้วยกัน. วิธีการใหม่นี้รักษาประสิทธิภาพของตัวแปลงหลายขั้นตอนแต่มีราคาไม่แพงและประหยัดพลังงานมากขึ้น. วิธีนี้ใช้วิธีการออกแบบโมดูลาร์พร้อมชิ้นส่วนที่กำหนดค่าใหม่ได้, ทำให้คอนเวอร์เตอร์มีขนาดเล็กลงและมีความซับซ้อนทางอิเล็กทรอนิกส์มากกว่ารุ่นเก่า.

ถ้ารับอุปการะ, ศูนย์ข้อมูลจะสามารถรองรับเซิร์ฟเวอร์ได้สามเท่าในพื้นที่ที่กำหนด. และนักวิจัยประเมินว่าเทคโนโลยีของพวกเขาจะลดพลังงานที่สูญเสียไปโดย 25 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับอุปกรณ์เชิงพาณิชย์ชั้นนำ. การใช้ระบบที่เสนอโดยศูนย์ข้อมูลอย่างกว้างขวางสามารถประหยัดได้มากกว่า $500 ล้านต่อปีในสหรัฐอเมริกา. ปริมาณการใช้ไฟฟ้า. ในแง่ของการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล, ตัวเลขเดียวกันนั้นแสดงถึงการเทียบเท่ากับการรับ 1 ล้านคันปิดถนนในแต่ละปี.

การย้ายแนวคิดจากห้องปฏิบัติการไปสู่อุตสาหกรรมนั้น วิศวกรจะต้องเรียนรู้ชุดเครื่องมือและแนวคิดชุดใหม่โดยอิงจากวิธีการออกแบบและการควบคุมที่ใช้เทคโนโลยี. “วิธีการออกแบบของเราแตกต่างอย่างมากจากที่บริษัทคุ้นเคย,เฉินกล่าว.

แม้ว่าทฤษฎีต่างๆ ยังคงมีอยู่ตามจุดประสงค์ของปิรามิดก็ตาม, Chen จินตนาการถึงอนาคตที่แนวทางของเขานำไปสู่ตัวแปลงพลังงานที่สามารถตั้งโปรแกรมด้วยซอฟต์แวร์สำหรับการใช้งานที่กำหนดได้ ซึ่งเป็นหน่วยเดียวที่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่เพื่อใช้สำหรับแผงโซลาร์เซลล์, ฟาร์มเซิร์ฟเวอร์หรือยานพาหนะไฟฟ้า. เป้าหมายระยะยาว, เขากล่าวว่าเป็น "ฮาร์ดแวร์ที่ช่วยให้มีความยืดหยุ่นมากในการจัดการพลังงาน"

นักวิจัยคนอื่นๆ ในรายงานฉบับนี้ ได้แก่ Khurram Afridi, มหาวิทยาลัยโคโลราโด, โบลเดอร์ (ตอนนี้อยู่ที่มหาวิทยาลัยคอร์เนล); สมพุทธ จักรโบรตี, Texas Instruments; และ David Perreault, สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์. เอกสารทั้งสองได้รับรางวัลกระดาษรางวัลที่หนึ่งและสองจาก IEEE Power Electronics Society ใน 2017 และ 2018, ตามลำดับ.


แหล่งที่มา: www.princeton.edu, โดย Scott Lyon

เกี่ยวกับ มารี

ทิ้งคำตอบไว้