مایکروسافت می خواهد برای صرفه جویی در فضا، مراکز داده را دوباره سیم کشی کند

مایکروسافت می خواهد مراکز داده کارآمدتری را با استفاده از موادی طراحی کند که اجازه می دهد برق بدون مقاومت جریان یابد. اگر این مواد جدید که ابررساناهای دمای بالا نام دارند وارد بازار شوند، مایکروسافت فکر می‌کند که می‌تواند تغییری در نحوه ساخت مراکز داده و زیرساخت‌های انرژی که به آن‌ها متصل می‌شوند را تغییر دهد.

شرکت‌های فناوری با واکنش شدید نسبت به میزان انرژی مورد نیاز هوش مصنوعی، تأخیر در اتصال به شبکه‌های برقی که زیرساخت لازم برای پاسخگویی به این نیازها را ندارند، و تأثیری که ساخت مراکز داده جدید بر ساکنان محلی دارد، مواجه هستند. ابررساناهای با دمای بالا (HTS) به طور بالقوه می توانند مقدار فضای مورد نیاز برای یک مرکز داده و خطوط انتقالی که آن را تغذیه می کنند، کاهش دهند.

آلیستر اسپیرز، مدیر ارشد بازاریابی زیرساخت مایکروسافت، در وبلاگی که امروز منتشر شد، نوشت: «مایکروسافت در حال بررسی این موضوع است که چگونه این فناوری می‌تواند شبکه‌های برق را قوی‌تر کند و تأثیر مراکز داده بر جوامع اطراف را کاهش دهد.

مراکز امروزی – و بیشتر زیرساخت‌های انرژی ما – به سیم‌های مسی قدیمی متکی هستند که برق را کاملاً کارآمد هدایت می‌کنند. با این حال، کابل‌های HTS می‌توانند جریان الکتریکی را با مقاومت صفر حرکت دهند و میزان انرژی از دست رفته در این فرآیند را به‌طور چشمگیری کاهش دهند. همچنین امکان کابل های سبک تر و فشرده تر را فراهم می کند. شما در حال حاضر HTS را در دستگاه‌های MRI پیدا خواهید کرد و اخیراً از آن برای خطوط برق در مناطق شهری پرجمعیت از جمله پاریس و شیکاگو استفاده می‌شود.

با این حال، تا کنون، استفاده از آنها تا حدی محدود بوده است، زیرا کابل‌های HTS در سیستم‌های قدرت پیچیده‌تر و گران‌تر از کابل‌های مسی بودند. برای رسیدن به کشش صفر، HTS باید تا دمای بسیار پایین خنک شود، احتمالاً با استفاده از نیتروژن مایع. و «نوار» HTS که اساس کابل‌های ابررسانا را تشکیل می‌دهد، معمولاً از مواد اکسید مس باریم خاکی کمیاب ساخته می‌شود. حتی اگر یک کابل ابررسانا فقط به مقدار کمی خاک کمیاب نیاز دارد، زنجیره تامین این خاک‌های کمیاب هنوز تا حد زیادی در چین متمرکز است. کارشناسان می گویند یک چالش بزرگتر حدظرفیت تولید این نوار را افزایش می دهد تا آن را مقرون به صرفه کند.

این به دلیل نیازهای برق هوش مصنوعی مولد در حال تغییر است. در سال‌های اخیر، شرکت‌های فناوری به تحقیق در مورد توسعه یک نیروگاه همجوشی هسته‌ای، که مدت‌ها جام مقدس انرژی پاک تلقی می‌شد، دامن زده‌اند. بخش عمده ای از نوار HTS تولید شده امروز برای تحقیقات فیوژن است و رشد در آن بخش در کاهش هزینه های مواد موفق بوده است.

Husam Alissa، مدیر فناوری سیستم ها در مایکروسافت می گوید: “این در واقع به زنجیره تامین و تنوع تولید کنندگان و همچنین برخی از هزینه های HTS… برای ما کمک کرد، مانند “خب، بیایید در مورد آن فکر کنیم. اکنون همه چیز کمی تغییر کرده است.”

آلیسا می گوید که مایکروسافت در درجه اول به استفاده از HTS از دو طریق علاقه مند است حد. در یک مرکز داده، کابل‌های کوچکتر انعطاف‌پذیری بیشتری را در چیدمان اتاق‌های برق و قفسه‌های سخت‌افزاری فراهم می‌کنند. با کمک مالی مایکروسافت، شرکت ابررساناهای VEIR مستقر در ماساچوست سال گذشته نشان داد که کابل‌های HTS در یک مرکز داده می‌توانند همان مقدار انرژی را با کاهش 10 برابری اندازه و وزن کابل در مقایسه با جایگزین‌های معمولی ارائه دهند.

زیاد ملهم، استاد بخش فیزیک دانشگاه لنکستر و یکی از اعضای هیئت تحریریه اتحاد جهانی ابررسانایی، می‌گوید: «مرکز داده آینده ابررسانا خواهد بود… قدرت بالا، کارآمدتر، فشرده‌تر. (ملهم فاش کرد که قبلاً در Oxford Instruments کار می کرد، که مایکروسافت را با اجزای سیستم محاسباتی کوانتومی خود تأمین می کرد.)

خارج از مرکز داده، مایکروسافت آماده همکاری با شرکت های انرژی برای پشتیبانی از ساخت خطوط برق در مسافت طولانی با استفاده از HTS است. گسترش خطوط انتقال یکی از بزرگترین تنگناها در ارتقای شبکه برق، اتصال مراکز داده و افزایش عرضه انرژی بوده است. فرآیند اخذ مجوز برای ساخت چنین زیرساخت های بزرگ در حوزه های قضایی متعدد می تواند طولانی و دشوار باشد.

با خطوط برق ساخته شده با HTS، مقدار فضای مورد نیاز برای آن خطوط برق می تواند به میزان قابل توجهی کاهش یابد. بر اساس وبلاگ مایکروسافت، در حالی که خطوط انتقال هوایی می‌توانند محدوده‌ای به عرض 70 متر داشته باشند، کابل‌های ابررسانا ممکن است تنها به 2 متر فضای آزاد نیاز داشته باشند. مساحت کوچکتر ظاهرا زمان و هزینه مورد نیاز برای ساخت و ساز را کاهش می دهد.

دنیس وایت، استاد علوم و مهندسی هسته ای در MIT می گوید: «این یک تحول آشکار در استفاده از این فناوری است. وایت مستقیماً با مایکروسافت کار نکرده است، اما در ساخت یک ماشین همجوشی به نام SPARC که با همکاری MIT و شرکتی به نام Commonwealth Fusion Systems است که از شرکت Breakthrough Energy Ventures بیل گیتس بودجه دریافت کرده است، همکاری می کند.

علاقه بیشتر به HTS برای مراکز داده همچنین می‌تواند به شرکت‌های همجوشی اجازه دهد تا با پول کمتر مواد بیشتری دریافت کنند و به پیشرفت در فناوری همجوشی هسته‌ای نیز کمک کند. مایکروسافت به طور جداگانه قراردادی را با شرکت دیگری که در حال توسعه یک نیروگاه همجوشی در ایالت واشنگتن است امضا کرده است. وایت می گوید: «دایره کامل می شود.