A Microsoft quer projetar data centers mais eficientes usando materiais que possam conduzir eletricidade com resistência zero. A Microsoft acredita que, assim que estes novos materiais, chamados supercondutores de alta temperatura, chegarem ao mercado, poderão revolucionar a forma como construímos centros de dados e a infraestrutura energética que os liga.
As empresas de tecnologia estão enfrentando retaliação Os problemas incluem a procura de electricidade gerada pela IA, os atrasos na ligação à rede que não dispõem de infra-estruturas para satisfazer essa procura e o impacto que a construção de novos centros de dados terá sobre os residentes locais. Os supercondutores de alta temperatura (HTS) têm o potencial de reduzir a quantidade de espaço necessária para os data centers e as linhas de energia que os alimentam.
“A Microsoft está explorando maneiras pelas quais essa tecnologia pode fortalecer a rede elétrica e reduzir o impacto de nossos data centers nas comunidades próximas”, disse Alistair Spears, gerente geral de marketing de infraestrutura global da Microsoft, em um blog publicado hoje.
“O data center do futuro será supercondutor”
Os centros actuais, e a maior parte das infra-estruturas energéticas, dependem de fios de cobre antiquados, que conduzem electricidade de forma bastante eficiente. Contudo, os cabos HTS podem transportar corrente com resistência zero, reduzindo significativamente a quantidade de energia perdida no processo. Também permite que o cabo seja mais leve e compacto. O HTS já é usado em máquinas de ressonância magnética e recentemente em pequenos trechos de linhas de energia em áreas metropolitanas densas, como: Paris e Chicago.
No entanto, até agora, os cabos HTS são mais complexos e caros de utilizar em sistemas de energia do que os cabos de cobre, o que limitou em parte a sua utilização. Para atingir resistência zero, o HTS deve ser resfriado a uma temperatura muito baixa (talvez usando nitrogênio líquido). Além disso, a “fita” HTS que forma a base dos cabos supercondutores é normalmente feita de óxido de cobre e bário de terras raras. Embora apenas pequenas quantidades de materiais de terras raras sejam necessárias para cabos supercondutores, a cadeia de fornecimento de elementos de terras raras continua a ser uma grande parte. concentrado na China. Especialistas dizem que é um desafio maior A beiraplaneja aumentar sua capacidade de fabricação dessa fita para disponibilizá-la a um preço acessível.
Isso está começando a mudar como resultado das demandas de energia da IA generativa. Nos últimos anos, as empresas tecnológicas aceleraram a investigação para o desenvolvimento de centrais eléctricas de fusão, há muito consideradas o Santo Graal da energia limpa. Grande parte da fita HTS produzida hoje é usada na pesquisa de fusão, e o crescimento desse setor ajudou a reduzir os custos de materiais.
“Isso realmente ajudou na cadeia de suprimentos e na diversidade de fabricantes e até mesmo em parte do custo do HTS. Para nós, foi como, ‘Bem, vamos pensar sobre isso. As coisas estão um pouco diferentes agora'”, disse Husam Alissa, diretor de tecnologia de sistemas da Microsoft.
A Microsoft está interessada principalmente em usar o HTS de duas maneiras, disse Alissa. A beira. Dentro de um data center, cabos mais finos permitem mais flexibilidade em salas elétricas e layouts de rack de hardware. Com financiamento da empresa de supercondutividade VEIR, com sede em Massachusetts. comprovado No ano passado, descobrimos que os cabos HTS para data centers podem 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 as alternativas de cabos tradicionais.
“Os data centers do futuro serão supercondutores… de maior potência, mais eficientes e mais compactos”, diz Ziad Melhem, professor de prática no departamento de física da Universidade de Lancaster que atua no conselho editorial da Superconductor Global Alliance. (Melhem revelou que trabalhou anteriormente para a Oxford Instruments, que forneceu à Microsoft componentes para sistemas de computadores quânticos.)
Fora dos data centers, a Microsoft também está disposta a trabalhar com empresas de energia para ajudar a construir linhas elétricas de longa distância usando HTS. A expansão das linhas de transmissão é um dos maiores gargalos quando se trata de atualização da rede elétrica, conexão de data centers e aumento do fornecimento de energia. O processo de obtenção de aprovações para construir infra-estruturas de grande escala em múltiplas jurisdições pode ser longo e difícil.
O uso de linhas de energia feitas com HTS pode reduzir significativamente o espaço necessário para as linhas de energia. De acordo com o blog da Microsoft, as linhas aéreas de energia podem abranger uma área de cerca de 70 metros de largura, enquanto os cabos supercondutores podem exigir apenas um espaçamento de 2 metros. A área menor reduz ostensivamente o tempo e o custo necessários para a construção.
“Esta é uma evolução clara no uso desta tecnologia”, diz Dennis White, professor de ciência e engenharia nuclear no MIT. Whyte não trabalhou diretamente com a Microsoft, mas está co-liderando um esforço para construir uma máquina de fusão chamada Fusion Machine. fagulha Esta é uma colaboração entre o MIT e uma empresa chamada Commonwealth Fusion Systems. Financiado pela Breakthrough Energy Ventures de Bill Gates.
O aumento do interesse em HTS para centros de dados também poderia acelerar os avanços na tecnologia de fusão, permitindo que as empresas de fusão obtivessem mais materiais por menos dinheiro. A Microsoft celebrou um acordo separado com outra empresa Desenvolvimento de usinas de fusão no estado de Washington. “Fechamos o círculo”, disse White.
