Prima di procedere
I data center che supportano l'intelligenza artificiale (IA) si trovano ad affrontare una sfida crescente: una grave carenza di energia elettrica e le limitazioni imposte dai tradizionali sistemi di distribuzione dell'energia basati su cavi di rame. Mentre l'aumento della capacità di generazione di energia richiede tempi lunghi, l'attenzione si sposta sulla riduzione delle perdite di energia durante la trasmissione e la distribuzione all'interno degli edifici dei data center. Una soluzione promettente, sebbene complessa, è l'utilizzo della superconduttività.
La superconduttività, oltre a minimizzare le perdite dovute alla resistenza elettrica, consentirebbe la creazione di circuiti di distribuzione dell'energia più compatti. L'area occupata da cavi, trasformatori e altre apparecchiature può essere paragonabile a quella delle sale server stesse. Negli Stati Uniti si stima che almeno il 5% dell'energia elettrica prodotta venga persa durante il trasporto verso il punto di consumo, una cifra enorme su scala nazionale.
I tradizionali cavi di rame si surriscaldano, richiedono grandi sottostazioni e occupano molto spazio, ostacolando l'espansione dell'infrastruttura necessaria per supportare la rapida crescita delle applicazioni di IA. L'utilizzo di superconduttori ad alta temperatura (HTS) al posto del rame potrebbe rappresentare una svolta. Questi materiali, principalmente a base di REBCO (ossido di bario e rame delle terre rare), raffreddati con azoto liquido a circa -196 °C, perdono completamente la resistenza elettrica. Ciò consente di trasmettere enormi quantità di energia con perdite quasi nulle, in un formato compatto e senza cadute di tensione.
Il raffreddamento avviene in un sistema chiuso con ricircolo di azoto, rendendo la tecnologia relativamente sicura e adatta all'uso industriale. Microsoft, ad esempio, ha investito 75 milioni di dollari in Veir, una società che sviluppa cavi HTS. Sono già stati creati prototipi di rack alimentati tramite cavi superconduttori. Questa tecnologia offre diversi vantaggi chiave: una drastica riduzione delle perdite di energia, una diminuzione dello spazio necessario per i sistemi di alimentazione, una maggiore stabilità della rete e un minore impatto ambientale.
Tuttavia, rimangono degli ostacoli da superare: l'elevato costo iniziale dei materiali e dei sistemi criogenici, la necessità di un'integrazione ingegneristica precisa e altre difficoltà tipiche delle nuove tecnologie. È improbabile che i cavi HTS sostituiscano completamente il rame in ogni applicazione, ma per i calcoli ad alta intensità energetica dell'IA e per i data center, la superconduttività potrebbe rappresentare un vantaggio significativo, soprattutto quando i limiti di spazio e potenza sono particolarmente critici.
Con l'aumento della produzione di nastri REBCO e lo sviluppo di standard per l'implementazione di queste soluzioni, il costo dovrebbe diminuire. Gli esperti di Microsoft e Veir ritengono che i superconduttori consentiranno la creazione di sistemi di alimentazione più efficienti, compatti ed ecologici, aiutando il settore a gestire la crescita esponenziale del consumo di energia nell'era dell'IA.
