A Microsoft quer projetar data centers mais eficientes usando materiais que permitam que a eletricidade flua sem resistência. Se estes novos materiais, chamados supercondutores de alta temperatura, puderem chegar ao mercado, a Microsoft acredita que poderão revolucionar a forma como construímos infraestruturas energéticas que ligam centros de dados.
empresas de tecnologia usando uma coleira retaliação Explicamos quanto mais a IA exigirá para a geração de energia, os atrasos na ligação à rede eléctrica, que carecem de infra-estruturas para satisfazer estas exigências, e o impacto da construção de novos centros de dados sobre os residentes locais. Os supercondutores de alta temperatura (HTS) podem reduzir potencialmente o espaço necessário para os data centers e as linhas de transmissão que os alimentam.
“A Microsoft está explorando como esta tecnologia pode tornar a rede elétrica mais robusta e reduzir o impacto dos data centers nas comunidades próximas”, escreveu Alistair Speirs, gerente geral de marketing de infraestrutura global da Microsoft, em um blog publicado hoje.
“Os data centers do futuro serão supercondutores”
Os centros actuais e a maior parte das infra-estruturas energéticas dependem de fios de cobre antiquados, que conduzem electricidade de forma muito eficiente. No entanto, os cabos HTS podem movimentar corrente com resistência zero, reduzindo drasticamente a quantidade de energia perdida no processo. Além disso, estão disponíveis cabos mais leves e compactos. O HTS já pode ser encontrado em aparelhos de ressonância magnética e, mais recentemente, é usado em linhas curtas de energia em áreas metropolitanas densas. voar e Chicago.
No entanto, até agora, a utilização de cabos HTS tem sido limitada, em parte porque são mais complexos e caros de utilizar em sistemas de energia do que os cabos de cobre. Para que a resistência chegue a zero, o HTS deve ser resfriado a temperaturas muito baixas utilizando nitrogênio líquido. E a ‘fita’ HTS que forma a base dos cabos supercondutores é normalmente feita de óxido de cobre e bário de terras raras. Embora os cabos supercondutores exijam apenas pequenas quantidades de materiais de terras raras, eles ainda estão amplamente presentes na cadeia de fornecimento de elementos de terras raras. foco na China. Especialistas dizem que é um desafio maior. A beiraPlanejamos aumentar nossa capacidade de fabricação para tornar esta fita acessível.
As exigências energéticas da IA generativa estão a começar a mudar. Nos últimos anos, as empresas tecnológicas intensificaram a investigação para desenvolver centrais eléctricas de fusão nuclear, há muito consideradas o Santo Graal da energia limpa. A maioria das fitas HTS fabricadas atualmente são usadas em pesquisas de fusão, e o crescimento nesse departamento reduziu os custos de material.
“Isso realmente ajudou na cadeia de suprimentos e na diversidade de fabricantes, e até ajudou em alguns dos custos de HTS”, diz Husam Alissa, diretor de tecnologia de sistemas da Microsoft. “Isso nos fez pensar: ‘Bem, vamos pensar sobre isso. Agora as coisas mudaram um pouco'”.
A Microsoft está interessada principalmente em usar o HTS de duas maneiras, diz Alissa. A beira. Dentro de um data center, cabos menores proporcionam mais flexibilidade na disposição das salas elétricas e dos racks de hardware. Financiamento da Microsoft pela empresa de supercondutores VEIR, com sede em Massachusetts visualização No ano passado, os cabos HTS em data centers conseguiram fornecer a mesma quantidade de energia e, ao mesmo tempo, reduzir o tamanho e o peso do cabo em aproximadamente 10 vezes em comparação com os cabos tradicionais.
“Os data centers do futuro serão supercondutores – maior potência, mais eficientes e mais compactos”, disse Ziad Melhem, membro do conselho editorial da Superconductivity Global Alliance e professor de física na Universidade de Lancaster. (Melhem disse que trabalhou anteriormente na Oxford Instruments, que forneceu à Microsoft componentes para sistemas de computadores quânticos.)
Fora dos data centers, a Microsoft está aberta a trabalhar com empresas de energia para ajudar a construir linhas elétricas de longa distância usando HTS. A expansão das linhas de transmissão tem sido um dos maiores gargalos quando se trata de atualizar a rede elétrica, conectar data centers e construir mais fontes de energia. O processo de obtenção de aprovação para construir infra-estruturas de grande escala em múltiplas jurisdições pode ser longo e árduo.
O uso de linhas de energia feitas de HTS pode reduzir significativamente o espaço necessário para essas linhas de energia. De acordo com um blog da Microsoft, as linhas aéreas de energia podem ter cerca de 70 metros de diâmetro, mas os cabos supercondutores só precisam de um espaço de dois metros. Uma área menor reduz ostensivamente o tempo e o custo necessários para a construção.
“Esta é uma evolução clara no uso desta tecnologia”, disse Dennis Whyte, professor de ciência e engenharia nuclear no MIT. Embora Whyte nunca tenha trabalhado diretamente com a Microsoft. Spock É uma colaboração entre o MIT e uma empresa chamada Commonwealth Fusion Systems. Recebeu financiamento da Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates..
Uma atenção adicional ao HTS para centros de dados também poderia ajudar a impulsionar o avanço da tecnologia de fusão, permitindo que as empresas de fusão obtivessem mais materiais a um custo menor. A Microsoft assinou acordos separados com outras empresas. Desenvolvimento de usina de fusão nuclear No estado de Washington. “O círculo se completou”, diz Whyte.
