فناوری نوین ترانسفورماتور حالت جامد به عنوان یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر با کارایی بالا، راهکاری کلیدی برای مقابله با چالش های مصرف انرژی در مراکز داده مدرن و شبکه های هوشمند برق محسوب می شود.
ترانسفورماتور هسته آهنی همون تکنولوژی 140 ساله ایه که هم شبکه برق و هم شرکت های هوش مصنوعی رو سرپا نگه داشته. این دستگاه ها زمخت اما قابل اعتمادن، برای همین هم هنوز دارن ازشون استفاده می کنن. در آینده دیتاسنترها نیاز به تجهیزات نوین دارند، به خصوص ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر که کارایی بالایی داشته باشد.
با این حال، چون تقاضای برق دیتاسنترها داره سر به فلک می کشه و باتری ها و انرژی های تجدیدپذیر بخش بزرگ تری از شبکه رو به خودشون اختصاص دادن، این تکنولوژی قدیمی شاید بالاخره به آخر خط رسیده باشه. خوشبختانه، جایگزین الکترونیکی شون یعنی ترانسفورماتور حالت جامد (Solid State Transformer) داره فرصت خودنمایی پیدا می کنه، اونم درست به موقع. این تغییر به ویژه برای نیاز به یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر اهمیت پیدا می کند.
چرا به ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر نیاز داریم؟
توی چند ماه گذشته، استارتاپ هایی که روی ترانسفورماتورهای حالت جامد تخصص دارن، 280 میلیون دلار سرمایه جذب کردن. این تکنولوژی قول داده که تعداد قطعات مورد نیاز دیتاسنترها رو به شدت کم کنه، پایداری شبکه رو بهتر کنه و فضای اشغال شده توسط تجهیزات تبدیل توان رو کوچیک تر کنه. حتی در پروژه های پیشرو نظیر ساخت مراکز داده فضایی اسپیس ایکس، بهینه سازی ابعاد و وزن تجهیزات الکترونیکی یک اولویت اصلی است. این پیشرفت ها راه را برای تولید هرچه بیشتر یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر هموار می سازد.
حالا شرکت «هایپرسکیل پاور» (Hyperscale Power) می گه که می تونه اوضاع رو از این هم جمع وجورتر کنه. دنیل روتموند، هم بنیان گذار و مدیرعامل هایپرسکیل پاور به تک کرانچ گفت: «ما تا حالا چیزی به کوچیکی سیستمی که قراره بسازیم ندیدیم.»
این شرکت به طور اختصاصی به تک کرانچ خبر داد که برای ساخت نمونه اولیه این ترانسفورماتور، اخیرا یه دور سرمایه گذاری اولیه 5 میلیون یورویی به رهبری «ورلد فاند» (World Fund) و «وی اسکوئرد ونچرز» (Vsquared Ventures) جمع آوری کرده.
توی یکی دو سال گذشته، بازار ترانسفورماتورهای حالت جامد از یه وضعیت تقریبا صفر، به یه بازار شلوغ تبدیل شده. از بین رقبا می شه به «امپرسند» (Amperesand) اشاره کرد که توسط صندوق مراحل اولیه «تماسک» حمایت شده؛ «دی جی ماتریکس» (DG Matrix) که غول صنعتی ABB رو به عنوان سرمایه گذار کنارش داره؛ و «هرون پاور» (Heron Power) که توسط مدیر اجرایی سابق تسلا، درو بگلینو، تاسیس شده و «اندریسن هوروویتز» ازش حمایت می کنه. طبق آمار پیچ بوک (PitchBook)، این شرکت ها در مجموع بیشتر از 330 میلیون دلار جذب سرمایه کردن.
به نظر می رسه هایپرسکیل یکم دیر به این جمع اضافه شده، اما هم روتموند و هم هم بنیان گذارش، سامی پترسون، مدت هاست که دارن روی این تکنولوژی کار می کنن. به خصوص خود روتموند که بخشی از دکترای خودش رو در دانشگاه ETH زوریخ با طراحی و ساخت یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر با بازدهی 99.1 درصد تموم کرده.
همه ترانسفورماتورهای حالت جامد نسبت به مدل های هسته آهنی کوچیک تر هستن، اما هایپرسکیل می گه یه راهی پیدا کرده که با ساخت ترانسفورماتوری که توی فرکانس های خیلی بالاتر از رقبا کار می کنه، این اندازه رو باز هم کمتر کنه. این نوآوری به توسعه یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر با کارایی فوق العاده کمک می کند. وقتی برق وارد ترانسفورماتور می شه، فرکانسش تا محدوده ده ها کیلوهرتز بالا می ره، بعد به ولتاژ مورد نیاز تبدیل می شه و در نهایت دوباره به فرکانس لازم برمی گرده.
اهمیت ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر در مقیاس های بزرگ
با افزایش تراکم توان توی رک های سرور، اندازه دیتاسنترها روز به روز مهم تر می شه. جدیدترین رک های انویدیا بیشتر از 100 کیلووات برق مصرف می کنن و این شرکت از همین الان داره خودش رو برای رک های 1 مگاواتی آماده می کنه؛ یعنی توانی که برای تامین برق 1000 تا خونه کافیه. در این شرایط، نیاز به یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر بیش از پیش حیاتی است.
در چنین مقیاس هایی، ترانسفورماتورها و یکسوکننده هایی که برای آماده سازی برق سرورها لازمن، خیلی بزرگ می شن. روتموند گفت: «اندازه اونا بیش از دو برابر خودِ رک های سروره.»
اون اشاره کرد که نقشه راه های جسورانه ای که شرکت های هوش مصنوعی و توسعه دهنده های دیتاسنتر دارن دنبال می کنن، ترانسفورماتورهای حالت جامد را تقریبا به یه ضرورت تبدیل کرده اند، به ویژه برای دستیابی به یک ترانسفورماتور کوچک دیتاسنتر بهینه.
روتموند گفت: «اگه ترانسفورماتورهای حالت جامد به زودی آماده نشن، در واقع سرعت پیشرفت در گسترش دیتاسنترها کم می شه. بحث سر این نیست که آیا ترانسفورماتورهای حالت جامد میان یا نه، بحث اینه که اونا کِی میان.»
در مجموع، با توجه به نیاز روزافزون صنعت هوش مصنوعی به زیرساخت های قدرتمندتر و فشرده تر، گذار از فناوری های سنتی به سمت ترانسفورماتورهای حالت جامد غیرقابل اجتناب است. این تجهیزات نه تنها فضای کمتری اشغال می کنند، بلکه با بازدهی خیره کننده خود، گلوگاه های توسعه دیتاسنترهای نسل بعد را از میان برداشته و پایداری شبکه را در برابر بارهای سنگین تضمین می کنند.
Hyperscale Power is the latest startup to challenge 140-year-old transformer tech
