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35 2025 www markttechnik de 43 Um den Energiebedarf irgendwie in den Griff zu bekommen wird natürlich nach effizienteren Prozessoren gesucht So erreicht zum Beispiel der Grace Hopper von Nvidia die sieben fache Rechengeschwindigkeit der Vorgängergeneration des Unternehmens DGX A100 verbraucht aber nur das 1 5-Fache an Strom Das entspricht 0 32 kW pro Petaflops Noch einen Schritt weiter geht das Blackwell-DGX-B200-Serversystem und liefert 72 Petaflops bei nur 0 2 kW pro Petaflops Gerüchteweise soll die Kyber-Racks von Nvidia bis zu 15 Exaflops FP4-Inferenzleistung liefern können der Stromverbrauch scheint aber noch unklar zu sein Neben den Fortschritten bei den GPUs als auch bei den Algorithmen trägt zur Verbesserung des Gesamtsystems eines Rechenzentrums natürlich auch die Effizienz der verwendeten Stromversorgungen bei Im Mai dieses Jahres hat Nvidia dazu bei der Entwicklung neuer Stromversorgungssysteme für KI-Rechenzentren die Zusammenarbeit mit Infineon Technologies als erstem Partner bekannt gegeben Ziel dieser Zusammenarbeit ist es die nächste Generation von Stromversorgungssystemen basierend auf einer Architektur mit zentraler Stromerzeugung von 800-V-Hochspannungs-Gleichstrom HGÜ zu realisieren Diese System architektur erhöht die energieeffiziente Stromverteilung im Rechenzentrum deutlich ähnlich wie in Elektrofahrzeugen mit 800-V-Bordnetzen Im Fall der KI-Server-Racks wird die neue Systemarchitektur die energieeffiziente Stromverteilung im Rechenzentrum deutlich erhöhen und ermöglicht zugleich die Stromumwandlung direkt am KI-Chip Graphic Processing Unit GPU auf der Serverplatine Da KI-Rechenzentren bereits über 100 000 einzelne GPUs verfügen wird eine effizientere Stromversorgung immer wichtiger angesichts der Tatsache dass KI-Rechenzentren aller Wahrscheinlichkeit nach bis zum Ende dieses Jahrzehnts Leistungen von 1 MW und pro IT-Rack verbrauchen werden Vor diesem Hintergrund wird die HGÜ-Architektur in Verbindung mit hochdichten Mehrphasenlösungen einen neuen Standard für die Branche setzen und die Entwicklung hochwertiger Komponenten und Stromverteilungssysteme vorantreiben »Infineon treibt Innovationen im Bereich der künstlichen Intelligenz voran« versichert Adam White Division President Power Sensor Systems bei Infineon »Die Kombination aus unserem Anwendungsund System-Knowhow bei der KI-Stromversorgung vom Netz bis zum Kern und Nvidias weltweit führender Expertise im Bereich beschleunigtes Computing ebnet den Weg für einen neuen Standard für die Stromversorgungsarchitektur in KI-Rechenzentren und ermöglicht somit eine schnellere und effizientere und skalierbare KI-Infrastruktur « »Die neue 800-V-HGÜ-Systemarchitektur bietet eine hochzuverlässige und energieeffiziente Stromverteilung im gesamten Rechenzentrum« sagt Gabriele Gorla Vice President of System Engineering bei Nvidia »Durch diesen innovativen Ansatz können wird den Energieverbrauch unserer fortschrittlichen KI-Infrastruktur optimieren was unser Engagement für Nachhaltigkeit unterstützt und gleichzeitig die Leistung und Skalierbarkeit bietet die für die nächste Generation von KI-Workloads erforderlich ist « Derzeit erfolgt die Stromversorgung in KI-Rechenzentren noch dezentral KI-Chips werden also von einer Vielzahl von Netzteilen mit Strom versorgt Die 800-V-HGÜ-Systemarchitektur wird dagegen zentralisiert sein um den begrenzten Platz im Server-Rack optimal zu nutzen Ein Ansatz der die Bedeutung modernster Leistungshalbleiterlösungen wie SiC und GaN noch erhöhen wird um mit möglichst wenig Leistungsumwandlungsstufen die Möglichkeit zu erhalten auf noch höhere Verteilspannungen zu gehen Infineon geht momentan davon aus dass der Anteil von Leistungshalbleitern in diesen zen-Adam White Infineon Technologies „ Unser Anwendungsund System-Knowhow bei der KI-Stromversorgung vom Netz bis zum Kern zusammen mit Nvidias weltweit führender Expertise im Bereich beschleunigtes Computing ebenen den Weg für einen neuen Standard für die Stromversorgungs architektur in KI-Rechenzentren “ tralisierten HGÜ-Architekturen ähnlich hoch oder noch höher als in der heute verwendeten Wechselstromverteilungsarchitektur sein wird Bei der Realisierung dieses Projekts arbeitet Nvidia im Halbleiterbereich außer mit Infineon Technologies noch mit Texas Instruments und STMicroelectronics zusammen Im Bereich der Komponenten der Stromversorgung heißen die Partner Delta Electronics und Flex Power Eaton Schneider Electric und Vertiv sind die Partner für die Stromversorgungssysteme in den Rechenzentren Zusammen mit diesen ausgewählten Mitstreitern will Nvidia ab 2027 das bereits erwähnte Kyber-Rack-Scale-System in die Produktion überführen Wie sich auch mit existierenden Siliziumbasierten Leistungshalbleitern die Effizienz von Stromversorgungen in KI-Rechenzentren verbessern lässt zeigt die jüngste Zusammenarbeit von Infineon Technologies und Delta Electronics Delta verwendet dabei integrierte 90-A-Leistungstufen auf OptiMOS-Basis von Infineon um vertikale Stromversorgungen VPD-Module zu realisieren Diese VPD-Module ermöglichen einen direkteren und kompakteren Stromversorgungsweg Durch den Einsatz dieser VPDs ließen sich über eine erwartete Lebensdauer von drei Jahren pro Rack bis zu 150 Tonnen CO 2 einsparen Wenn man davon ausgeht dass zukünftige Hyperscale-Rechenzentren aus bis zu 100 Server-Racks bestehen würde die eingesparte CO 2 - Emission der von rund 4000 Haushalten im Jahr entsprechen eg ■ Infineon Technologies und Delta Electronics entwickeln zusammen auf Silizium-MOSFETs basierende Leistungsmodule mit einer vertikalen Stromversorgung für KI-Prozessoren in Hyperscale-Rechenzentren