ИИ даст толчок сверхпроводимости, но без технологического прорыва и не там, где все ждали

Дата-центры для ИИ сталкиваются с острым дефицитом электроэнергии и ограничениями традиционных медных кабельных электрораспределительных систем. Поскольку рост мощностей генерации связан с длительными временными интервалами, остается уповать на снижение потерь энергии при доставке и распределении в зданиях ЦОД. Для снижения потерь можно сделать только одно – использовать ^[1] сверхпроводимость, хотя это совсем непросто. Но иного выхода нет.

Сверхпроводимость, помимо снижения потерь на сопротивление току, позволит создавать более компактные энергораспределительные контуры, а площадь, занимаемая кабельным хозяйством, трансформаторами и прочим оборудованием, может быть не меньше самих вычислительных залов ЦОД. Как считают в США, при доставке электричества к месту потребления теряется не менее 5% выработанной электроэнергии, что в масштабах страны составляет огромную величину.

Обычные медные провода нагреваются, требуют крупных подстанций и занимают много места, что также затрудняет масштабирование инфраструктуры под нужды быстро растущего объема задач в ИИ-сфере. Тем самым выходом может стать использование высокотемпературных сверхпроводников (HTS) вместо меди. Эти материалы (в основном на основе REBCO – редкоземельного барий-медного оксида) при охлаждении жидким азотом (примерно – 196 °C) полностью теряют электрическое сопротивление. Это позволяет передавать огромную мощность практически с нулевыми потерями в компактном формате и без падения напряжения.

Охлаждение реализуется в замкнутой системе с рециркуляцией азота, что делает технологию относительно безопасной и применимой в промышленных масштабах. Например, в это направление активно инвестирует компания Microsoft, вложив $75 млн в компанию Veir, которая разрабатывает HTS-кабели. Уже созданы прототипы стоек с питанием по сверхпроводящим кабелям. Эта технология дает несколько ключевых преимуществ: резкое снижение энергопотерь, уменьшение необходимой площади для энергосистем, повышение устойчивости сетей и меньшее воздействие на окружающие территории.

При этом, безусловно, остаются барьеры – высокая начальная стоимость материалов и криогенных систем, необходимость точной инженерной интеграции и другие неизбежные сложности, которые обычно сопровождают новые технологии. Поэтому в перспективе HTS-кабели вряд ли полностью заменят медь во всех случаях, но для энергоемких ИИ-вычислений и дата-центров сверхпроводимость может стать ощутимым выигрышем, когда ограничения по пространству и мощности оказываются наиболее критичными.

С ростом производства лент REBCO и отработкой стандартов развертывания подобных решений цена вопроса, очевидно, будет снижаться. Эксперты Microsoft и Veir считают, что сверхпроводники позволят создавать более эффективные, компактные и экологичные системы питания, помогая отрасли справиться с экспоненциальным ростом потребления энергии в эпоху ИИ.

Хотите быть в курсе важных новостей из мира ИИ? Подписывайтесь на наш Telegram‑канал BotHub AI News ^[2].

Источник ^[3]