ข้อจำกัดแรกเกิดขึ้นทันที เพราะปริมาณการใช้ไฟของระบบคลัสเตอร์ AI สามารถกระโดดจาก 10% พุ่งขึ้นไปถึง 90% ได้ในพริบตา ซึ่งมันสร้างความตึงเครียดและความร้อนสะสมในสายส่งพลังงานอย่างรุนแรง
บวกกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ใน Data Center ต้องการไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ในการทำงานเพราะมีความเสถียรมากกว่า เหมือนที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปใช้กัน
นั่นแปลว่า ระบบแบบเดิม มันต้องผ่านขั้นตอนซับซ้อนมากในการแปลงกระแสไฟฟ้ากลับไปกลับมา ระหว่างกระแสสลับและกระแสตรง กว่าจะเป็นกระแสไฟฟ้า DC ที่ Data Center ใช้
ภาพการสูญเสียแบบนี้ สำหรับ Data Center ระดับกิกะวัตต์นั้นหมายถึง เงินหลายสิบล้านดอลลาร์สหรัฐ ที่สูญเสียไปในรูปของความร้อนทุกปี ซึ่งก็ตามมาด้วยค่าใช้จ่ายในระบบระบายความร้อนอีกมหาศาล
อีกเรื่องคือการใช้ฮาร์ดแวร์และสายทองแดงจำนวนมาก ก็ได้เข้ามาแย่งพื้นที่ในอาคาร Data Center ซึ่งควรจะถูกใช้เป็นพื้นที่สำหรับวางแร็กเซิร์ฟเวอร์ประมวลผลมากกว่า
ทำให้เรื่องของ ความร้อนและการสูญเสียพลังงาน จึงเป็นเหตุผลแรกที่ทำให้ Data Center กำลังเดินหน้าสู่ระบบ 800VDC หรือก็คือการใช้ไฟฟ้ากระแสตรง ที่มีแรงดันสูงขึ้น
ต้องย้อนกลับไปที่สูตรพื้นฐานง่าย ๆ
กำลังไฟฟ้า (วัตต์) = กระแสไฟฟ้า (แอมแปร์) × แรงดันไฟฟ้า (โวลต์) หรือ P = I × V
ซึ่งปัจจุบัน Data Center บางแห่ง ก็เริ่มใช้ระบบไฟฟ้ากระแสตรงบ้างแล้วคือ ±400VDC ซึ่งรองรับได้ถึงราว 100 ถึง 300 กิโลวัตต์ อย่างเช่น Google ที่เริ่มนำระบบนี้ไปใช้ในบาง Data Center แล้ว
ส่วน GE Vernova (แยกตัวออกมาจาก General Electric (GE)) ก็มี Solid-State Transformer ที่ได้รับการสนับสนุนจาก Hyperscaler รายหนึ่ง และคาดว่าจะเริ่มเข้าสู่ขั้นทดสอบในเดือนกันยายนปีนี้
1
2. พาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์ (SiC & GaN)
ไฟฟ้า 800VDC ที่เดินทางผ่าน Data Center ต้องถูกควบคุมและแปลงแรงดันในหลายจุด แต่ซิลิคอนธรรมดาที่ใช้มาตลอดหลายสิบปีไม่สามารถรับมือได้
ในเลเยอร์นี้ NVIDIA มีพันธมิตรที่คอยดูแลระบบการแปลงไฟบนบอร์ด เช่น Monolithic Power Systems (MPS), Analog Devices, Renesas, Infineon และ Texas Instruments
4. บัสบาร์, เบรกเกอร์ DC และคอนเน็กเตอร์ระบบโครงเหล็กนำไฟฟ้าและสวิตช์ตัดไฟนิรภัย (Solid-State Circuit Breaker)
เนื่องจากไฟฟ้ากระแสตรง 800V สามารถทำอันตรายต่อ Data Center ให้เสียหายได้ จึงจำเป็นต้องอาศัยระบบความปลอดภัยระบบสูง
บริษัทแรกของโลกที่สามารถผลิตและได้รับการรับรองผลิตภัณฑ์เบรกเกอร์โซลิดสเตตนี้คือ LS Electric จดทะเบียนในตลาดหุ้นเกาหลีใต้ ส่วนอีกหนึ่งรายจดอยู่ในตลาดหุ้นสหรัฐฯ คือ Littelfuse
ซึ่งการที่ผู้นำ AI โลกอย่าง NVIDIA เข้ามาลงลึก และช่วยกำหนดสถาปัตยกรรมการจ่ายพลังงานสำหรับ Data Center AI ให้รองรับกับฮาร์ดแวร์ของตัวเองที่จะวางขายนั้น ไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นบ่อยนัก