AIデータセンターの電力網、交流から直流へ転換へ

AIデータセンターの電力が直流へと移行する。世界的電力機器企業のABBは24日、エヌビディアと協力し、AIデータセンター向け直流（DC）電力ソリューション「インフィニタス（Infinitus）」を発表した。次世代AIサーバー1ラック（サーバーを収めた棚）の消費電力が現在の約200kWから1MW（1000kW）以上に増加する中、電圧を何度も変換する従来の交流（AC）方式では電力損失・発熱・設備スペースの問題を回避しにくくなったためだ。

ABBは、インフィニタスを電源からサーバーラックまでのデータセンター電力供給の全工程を網羅した業界初の統合DCポートフォリオだと説明した。核心は、データセンター内部で繰り返されてきた電力変換段階を減らすことにある。一般的なデータセンターでは、電力網から受けた交流電力を複数の段階で変圧・変換した後、サーバーが使用できる直流に変換するが、変換段階が増えるほどエネルギー損失と発熱が大きくなり、変圧器や電力変換装置が占めるスペースも増える。インフィニタスは、中電圧ACを800V DCに直接変換するソリッドステート変圧器（SST）を中心に構成されている。その後、データセンター内部で800V DCを分配し、サーバーラックまで伝送する。中電圧の電力供給からAC・DC変換、直流配電と保護、冷却の最適化までを一つのシステムに統合した構造だ。

エヌビディアは、既存の電力供給構造を次世代AIデータセンターのボトルネックの一つと捉えており、ラック内部の54V DC方式では次世代の電力需要に対応できないとして、800V DCアーキテクチャを次世代AIファクトリーの電力標準として推進している。高い電圧で電力を供給すれば、同じ電力を伝送する際に必要な電流を下げることができ、ケーブルや銅の使用量、電力損失を削減できるという。GPUだけを変えても駄目だというわけだ。

ABBとエヌビディアは昨年10月、ギガワット（GW）級次世代AIデータセンター向けの800V DC電力アーキテクチャ開発協力を発表した。エヌビディアはグーグルやマイクロソフトともオープンコンピュートプロジェクト（OCP）を通じて関連標準を開発中であり、現在80社以上の機器・インフラ企業が同仕様に準拠した製品を開発していると明らかにした。

ABBとボストンコンサルティンググループ（BCG）は、DC配電構造を導入すればデータセンターのエネルギー効率を5％以上高められると試算した。500MW規模のデータセンターを基準に、約25MWの電力を追加のIT演算に活用できると説明した。

ABBは、既存AC設備と800V DCを併用するハイブリッド構造を経て、長期的にはDC中心のデータセンターが増えていくと見ており、2030年には新規構築されるデータセンター容量の約25〜40％がDC配電方式を使用する可能性があると展望した。ABBはインフィニタスの主要構成部品を今後12カ月以内に生産する計画で、ポートフォリオ全体を適用した最初のDCネイティブデータセンターは2〜3年以内に稼働すると予想した。具体的な顧客企業、設置場所、供給価格は公表されていない。