インフィニオン、AIデータセンター向け電力技術を公開

インフィニオン テクノロジーズは5日、ソウル市江南区で開いた記者会見で、AIデータセンターの電力需要増加に対応する次世代電力供給アーキテクチャと、超薄型の垂直電力供給モジュールのロードマップを公開しました。GPU 1基の消費電力は従来の1,000W程度から2,000W、さらに3,000～4,000W以上へ増える傾向にあり、データセンターのラック電力は現在の100～150kWから将来最大1MWに達する見通しです。電源装置からGPUへ電力を送る際の損失と発熱を抑え、限られた空間で電力密度を高めることが課題です。

インフィニオンのパワーシステム事業部門を率いるアダム・ホワイト(Adam White)氏は、厚さ3mm未満の垂直電力供給モジュールのロードマップを説明しました。モジュールをGPUチップの背面近くに配置し、狭い空間でも大電流を効率よく送る方式です。同社は2024年から2027年までに、1mm²当たりの電流供給能力を1Aから2Aに高め、2028年には4A以上に引き上げる計画です。電力消費が増える次世代データセンター向けの電力供給技術市場を開拓するとしています。

ホワイト氏が説明した「系統からコアまで」とは、発電所でつくられた電力が送電網とデータセンターを経由し、GPUやCPUなどのチップに届く過程です。インフィニオンは、エネルギー貯蔵システム（ESS）や半導体変圧器（SST）から、チップへ電力を届ける部品まで製品群をそろえている点を強みとして挙げました。同氏によると、ラック電力はかつての10～30kWから、現在は600kWを超えるアーキテクチャへ移行しています。同社が区分する第1世代はラック当たり100～150kW、第2世代は500～700kW、第3世代は1MWの供給を目標とします。第2世代は、演算・ネットワーク用ラックと電力供給用のサイドカーラックを分けるパーティショニング構造を採用します。1MW以上を供給するハイブリッド・マイクログリッドには、従来の48V単相環境から800V直流（DC）インフラへの移行が必要だとホワイト氏は説明しました。電圧を上げて電流を下げ、送電損失を抑える狙いです。

電源装置をプロセッサの近くに置くと電力損失を減らせますが、狭い空間に大電流が集中するため、発熱管理が重要になります。ホワイト氏は、GPUの消費電力が3,000～4,000Wまで増えるなか、電力損失と熱管理が課題になっており、高い電流密度に適したソリューションがなければ損失がかえって増える可能性があると述べました。電力需要の増加に伴い、高周波スイッチングで電圧を下げて電流を上げる供給方式へと発展しており、熱を安定して管理する信頼性と品質が必要だと付け加えました。

インフィニオンは電力半導体の材料にシリコン（Si）、炭化ケイ素（SiC）、窒化ガリウム（GaN）を使います。同社によると、シリコンはコスト競争力が高く、炭化ケイ素は高出力・高温環境に適し、窒化ガリウムは高周波スイッチングに向いています。窒化ガリウムはスイッチング周波数を高め、電力モジュールの小型化と軽量化に使われます。同社は最近買収したC2Iのデジタル制御技術を材料技術と組み合わせ、高周波スイッチング性能を高める計画です。安定したモジュールの実現に必要なパッケージングやインダクター、コンデンサーの技術について、韓国など主要国の先端パッケージング企業と協力していると明らかにしました。

韓国企業との協力事例には、ソルエムと締結した電源装置（PSU）、中間バス変換器（IBC）、バッテリーバックアップシステム（BBU）の設計に関する業務協約があります。データセンターのラック電力を変換し、計算負荷が急増した際にも安定して電力を供給するバックアップ体制を構築する協力です。LSエレクトリックとは半導体変圧器（SST）と半導体遮断器（SSCB）で協力を進めています。約20トンの従来型機械装置を半導体ベースの装置に置き換え、体積と重量を減らしてエネルギー効率を高めることが目標です。ヒョソン重工業とは超高圧直流送電（HVDC）分野で、電力網の送電効率向上に向けて協力します。ホワイト氏は、韓国企業との複数分野で製品の量産と出荷を始めたと述べました。

インフィニオン テクノロジーズは5日、ソウル市江南区で開いた記者会見で、AIデータセンターの電力需要増加に対応する次世代電力供給アーキテクチャと、超薄型の垂直電力供給モジュールのロードマップを公開しました。GPU 1基の消費電力は従来の1,000W程度から2,000W、さらに3,000～4,000W以上へ増える傾向にあり、データセンターのラック電力は現在の100～150kWから将来最大1MWに達する見通しです。電源装置からGPUへ電力を送る際の損失と発熱を抑え、限られた空間で電力密度を高めることが課題です。

インフィニオンのパワーシステム事業部門を率いるアダム・ホワイト(Adam White)氏は、厚さ3mm未満の垂直電力供給モジュールのロードマップを説明しました。モジュールをGPUチップの背面近くに配置し、狭い空間でも大電流を効率よく送る方式です。同社は2024年から2027年までに、1mm²当たりの電流供給能力を1Aから2Aに高め、2028年には4A以上に引き上げる計画です。電力消費が増える次世代データセンター向けの電力供給技術市場を開拓するとしています。

ホワイト氏が説明した「系統からコアまで」とは、発電所でつくられた電力が送電網とデータセンターを経由し、GPUやCPUなどのチップに届く過程です。インフィニオンは、エネルギー貯蔵システム（ESS）や半導体変圧器（SST）から、チップへ電力を届ける部品まで製品群をそろえている点を強みとして挙げました。同氏によると、ラック電力はかつての10～30kWから、現在は600kWを超えるアーキテクチャへ移行しています。同社が区分する第1世代はラック当たり100～150kW、第2世代は500～700kW、第3世代は1MWの供給を目標とします。第2世代は、演算・ネットワーク用ラックと電力供給用のサイドカーラックを分けるパーティショニング構造を採用します。1MW以上を供給するハイブリッド・マイクログリッドには、従来の48V単相環境から800V直流（DC）インフラへの移行が必要だとホワイト氏は説明しました。電圧を上げて電流を下げ、送電損失を抑える狙いです。

電源装置をプロセッサの近くに置くと電力損失を減らせますが、狭い空間に大電流が集中するため、発熱管理が重要になります。ホワイト氏は、GPUの消費電力が3,000～4,000Wまで増えるなか、電力損失と熱管理が課題になっており、高い電流密度に適したソリューションがなければ損失がかえって増える可能性があると述べました。電力需要の増加に伴い、高周波スイッチングで電圧を下げて電流を上げる供給方式へと発展しており、熱を安定して管理する信頼性と品質が必要だと付け加えました。

インフィニオンは電力半導体の材料にシリコン（Si）、炭化ケイ素（SiC）、窒化ガリウム（GaN）を使います。同社によると、シリコンはコスト競争力が高く、炭化ケイ素は高出力・高温環境に適し、窒化ガリウムは高周波スイッチングに向いています。窒化ガリウムはスイッチング周波数を高め、電力モジュールの小型化と軽量化に使われます。同社は最近買収したC2Iのデジタル制御技術を材料技術と組み合わせ、高周波スイッチング性能を高める計画です。安定したモジュールの実現に必要なパッケージングやインダクター、コンデンサーの技術について、韓国など主要国の先端パッケージング企業と協力していると明らかにしました。

韓国企業との協力事例には、ソルエムと締結した電源装置（PSU）、中間バス変換器（IBC）、バッテリーバックアップシステム（BBU）の設計に関する業務協約があります。データセンターのラック電力を変換し、計算負荷が急増した際にも安定して電力を供給するバックアップ体制を構築する協力です。LSエレクトリックとは半導体変圧器（SST）と半導体遮断器（SSCB）で協力を進めています。約20トンの従来型機械装置を半導体ベースの装置に置き換え、体積と重量を減らしてエネルギー効率を高めることが目標です。ヒョソン重工業とは超高圧直流送電（HVDC）分野で、電力網の送電効率向上に向けて協力します。ホワイト氏は、韓国企業との複数分野で製品の量産と出荷を始めたと述べました。