W\u00e4hrend Workloads gr\u00f6\u00dfer werden, stehen die Betreiber von Rechenzentren au\u00dferdem vor Problemen aufgrund zunehmender Schwankungen im Stromnetz aufgrund von Spannungsspitzen. Dies treibt sie zu Innovationen bei der Stromversorgung f\u00fcr ihre Rechenzentren an, damit ihre HPC-Workloads effizient unterst\u00fctzt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
Eine zuverl\u00e4ssige Stromversorgung beginnt mit einer zuverl\u00e4ssigen Energiekette und einem kontinuierlichen Betrieb. Unter den Elementen in der Stromversorgung sind unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV)<\/a> unerl\u00e4sslich f\u00fcr die Zuverl\u00e4ssigkeit, den Schutz vor Unterbrechungen der Stromversorgung, die nahtlose Stromversorgung der IT-Ger\u00e4te sowie f\u00fcr einen stets effizienten Betrieb.<\/p>\n\n\n\n Der Stromversorgung (siehe Abbildung 1) ist eine Stromverteilungsstruktur vom Stromnetz bis zu den IT-Ger\u00e4ten. Dazu geh\u00f6ren Schaltanlagen<\/a>, USV, Stromverteilungseinheiten (PDUs)<\/a> und weitere wichtige Komponenten. Zusammen stellen diese Technologien Strom f\u00fcr Rechenzentren bereit.<\/p>\n\n\n\n Abbildung 1. Schematische Darstellung einer Stromversorgung<\/p>\n\n\n\n KI-Workloads ver\u00e4ndern die Dynamik des Stromverbrauchs in der IT und stellen die Netzkapazit\u00e4t und die betriebliche Komplexit\u00e4t vor neue Herausforderungen. Trotz zunehmender Rack-Dichten bleiben die Stromversorgungsinfrastruktur und die dazugeh\u00f6rige Technologie im Rechenzentrum unver\u00e4ndert. Diese Situation stellt die Eigent\u00fcmer und Betreiber von Rechenzentren vor die Aufgabe, zu gew\u00e4hrleisten, dass jeder Teil der Stromversorgung den Strom nahtlos vom Netz an die kritischen Komponenten der gesamten Infrastruktur leitet.<\/p>\n\n\n\n Die USV ist entscheidend dabei, St\u00f6rungen bei Stromausf\u00e4llen abzufangen und eine kontinuierliche und zuverl\u00e4ssige Stromversorgung zu gew\u00e4hrleisten. Wenn sie das richtige USV-System ausw\u00e4hlen, k\u00f6nnen die Betreiber von Rechenzentren den von HPC-Anwendungen verursachten Stromverbrauch bew\u00e4ltigen.<\/p>\n\n\n\n Die USV-Einheit ist das R\u00fcckgrat der Stromversorgung des Rechenzentrums und ist unverzichtbar dabei, die Stromversorgung zu stabilisieren. USV-Einheiten sorgen daf\u00fcr, dass kritische Aufgaben der Datenverarbeitung ununterbrochen laufen k\u00f6nnen. Dabei gleichen sie Schwankungen in der Stromversorgung aus und sorgen bei Ausf\u00e4llen sofort f\u00fcr Backup.<\/p>\n\n\n\n Drehstromsysteme k\u00f6nnen durchg\u00e4ngig eine h\u00f6here ausgeglichene Stromversorgung liefern. Jeder Strom in einem Drehstromsystem ist um 120 Grad phasenverschoben (siehe Abbildung 2). So wird sichergestellt, dass, wenn eine Phase durch ein Maximum geht, die beiden \u00fcbrigen weiterhin Strom liefern, so dass es nicht zu einem Leistungsabfall kommt.<\/p>\n\n\n\n Abbildung 2. Drehstromsysteme<\/p>\n\n\n\n Abbildung 3. Einphasiger Wechselstrom<\/p>\n\n\n\n Die gro\u00dfen 3-phasigen USV von Vertiv verwenden modernste Wechselrichter-Regelungsalgorithmen, die die aktiven Oberwellen in den Verbrauchern aktiv abtasten und neutralisieren. So bew\u00e4ltigen sie die Probleme, die durch den pl\u00f6tzlich ansteigenden Stromverbrauch von KI-Lasten und ihrem hohen Oberwellengehalt entstehen. Diese L\u00f6sungen gew\u00e4hrleisten eine sauberere Stromversorgung und erh\u00f6hen Leistung und Zuverl\u00e4ssigkeit von Systemen, die komplexe KI-Workloads ausf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n USV-Systeme mit Online-Doppelwandler bieten eine kontinuierliche Wechselstromversorgung in hoher Qualit\u00e4t, wie sie f\u00fcr einen reibungslosen IT-Betrieb unerl\u00e4sslich ist. Die Umwandlung zwischen AC und DC sch\u00fctzt diese Systeme vor Spannungsproblemen und verhindert Sch\u00e4den an den Ger\u00e4ten. Dar\u00fcber hinaus verf\u00fcgen sie \u00fcber einen robusten internen Bypass, der das Ausfallrisiko bei Wartung oder Ausf\u00e4llen senkt.<\/p>\n\n\n\n Online-USV-Systeme isolieren kritische Verbraucher von Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten in der Stromversorgung, sch\u00fctzen vor Problemen in der Stromversorgung und sorgen daf\u00fcr, dass KI-Systeme mit stabiler, sauberer Energie laufen. Ihre F\u00e4higkeit, f\u00fcr eine perfekt sinusf\u00f6rmige Leistungsabgabe zu sorgen und bei einem Stromausfall unverz\u00fcglich auf Batteriestrom umzuschalten, ist unerl\u00e4sslich, um Datenverlust zu verhindern und einen ununterbrochenen Betrieb zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n\n\n\n Die Integration der Fl\u00fcssigkeitsk\u00fchltechnologie in USV-Systeme ist entscheidend daf\u00fcr, eine kontinuierliche Stromversorgung zu gew\u00e4hrleisten, die f\u00fcr mechanische Verbraucher in der K\u00fchlmittelverteilung unverzichtbar ist. Zuverl\u00e4ssige K\u00fchlsysteme halten Ger\u00e4te und Anlagen bei der optimalen Temperatur. Mit erweiterten USV-Systemen k\u00f6nnen die Betreiber von Rechenzentren daf\u00fcr sorgen, dass die K\u00fchlmechanismen bei Stromausf\u00e4llen unterbrechungsfrei weiterlaufen. Das unterstreicht die Notwendigkeit einer konstanten Stromversorgung in High-Density-Computing-Bereichen.<\/p>\n\n\n\n Netzinteraktive USV-Systeme versorgen zusammen mit Energiespeichertechnologien wie BESS KI-Anwendungen mit Strom. Sie sorgen f\u00fcr eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, auch bei einem Stromausfall oder bei Bedarfsspitzen. Mit den FFR-Funktionen (Fast Frequency Reserve) reagieren USV-Einheiten rasch auf Schwankungen zwischen Versorgung und Bedarf und erm\u00f6glichen unterbrechungsfrei ein reibungsloses Umschalten auf gespeicherte Energie. Dies ist f\u00fcr Rechenzentren mit intensiven KI- und HPC-Workloads entscheidend.<\/p>\n\n\n\n BESS gleichen zusammen mit der USV die KI-Last aus. Dabei speichern sie \u00fcbersch\u00fcssige Energie, wenn der Bedarf niedrig ist, und speisen sie zu Spitzenzeiten in das Netz ein, um den KI-Betrieb mit Strom zu versorgen (dies wird auch als \u201ePeak Shaving\u201c (Spitzendeckung) bezeichnet). Diese Kombination verhindert \u00dcberlastungen, sorgt f\u00fcr einen effizienten Betrieb und reduziert die Abh\u00e4ngigkeit von herk\u00f6mmlichen Stromquellen.<\/p>\n\n\n\n Mit Hilfe von USV-Systemen mit hoher Kapazit\u00e4t kann der Energiebedarf von KI-Verbrauchern in Rechenzentren gedeckt werden. Dabei dienen sie als robustes R\u00fcckgrat f\u00fcr die gesamte Stromversorgung. Zur Vorbereitung auf die Anforderungen der zunehmenden KI- und HPC-Workloads ist allerdings mehr erforderlich als nur eine zuverl\u00e4ssige USV.<\/p>\n\n\n\nZum Verst\u00e4ndnis der Stromversorgung von Rechenzentren f\u00fcr KI-Anwendungen<\/h3>\n\n\n\n
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Ein integriertes System sorgt f\u00fcr maximale Betriebszeit und bietet zuverl\u00e4ssige L\u00f6sungen f\u00fcr Stromversorgung und Backup. So bietet es Schutz vor Stromausf\u00e4llen und gew\u00e4hrleistet einen kontinuierlichen Betrieb. Um die Effizienz dieses Setups zu verstehen, wollen wir einmal betrachten, wie der Strom flie\u00dft und untersuchen, welchen Beitrag jede der Technologien insgesamt zur Funktion leistet:<\/p>\n\n\n\n\n
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Wie die USV die KI- und HPC-Verbraucher versorgt<\/h3>\n\n\n\n
Sie sorgen f\u00fcr eine gleichleibende und ausgeglichene Stromversorgung<\/h5>\n\n\n\n
![\"800x450-figure-2.jpg\"\/](\"https:\/\/www.vertiv.com\/4999f6\/contentassets\/b1463b1dc20043b39fe74cbcddbc435e\/800x450-figure-2.jpg\")
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Andererseits sind die Phasen einphasiger Wechselstromsysteme stets um 180 Grad gegeneinander verschoben (siehe Abbildung 3). Daher gibt es Zyklen, in denen die Verbraucher nicht mit Strom versorgt werden. Damit sind sie als ausreichende Stromversorgung nur f\u00fcr leichte gewerbliche und Haushaltsanwendungen geeignet.<\/p>\n\n\n\n![\"800x450-figure-3.jpg\"\/](\"https:\/\/www.vertiv.com\/4999f6\/contentassets\/b1463b1dc20043b39fe74cbcddbc435e\/800x450-figure-3.jpg\")
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Die F\u00e4higkeit des Drehstromsystems, kontinuierlich und unterbrechungsfrei Strom zu liefern, macht es zum System der Wahl f\u00fcr eine leistungsf\u00e4hige Datenverarbeitung. Die konstante und ausgeglichene Stromversorgung eignet sich f\u00fcr die h\u00e4ufig schwankenden Anforderungen von KI-Workloads, ohne dass die Leistung beeintr\u00e4chtigt wird oder kritische Ger\u00e4te besch\u00e4digt werden. Dies erlaubt auch eine bessere Ausnutzung der Energie, reduziert Energieverluste und steigert die Effizienz.<\/p>\n\n\n\nDies erlaubt eine kontinuierliche Wechselstromversorgung in hoher Qualit\u00e4t<\/h5>\n\n\n\n
Nahtloses Umschalten auf Energiespeicherl\u00f6sungen<\/h5>\n\n\n\n
Strom f\u00fcr Ihre KI\/HPC-Bereitstellung<\/h3>\n\n\n\n