Der "Lösungsbringer" in der Stromversorgung, Anshibo: Eindringen in den Milliardenmarkt der Stromversorgung für Datencentren mit DC-Lösungen

Es wird geschätzt, dass das Gesamtenergieverbrauchsumfeld chinesischer Rechenzentren bis 2030 über 400 Milliarden Kilowattstunden betragen wird. Wenn nicht der Anteil der erneuerbaren Energien erhöht wird, könnte die Kohlendioxidemission chinesischer Rechenzentren 2030 über 200 Millionen Tonnen betragen.

Hinter diesen Zahlen werden die Grenzen der herkömmlichen Stromversorgungslösungen für Rechenzentren offensichtlich. Die Branche zeigt großes Interesse daran, wie man die AIDC (AI Data Center) zuverlässig, effizient und kostengünstig mit Strom versorgen kann, und hat daher Optimierungsbedarf formuliert.

Vor diesem Hintergrund hat Shanghai Anshibo Energy Technology Co., Ltd. (im Folgenden kurz: Anshibo) sich auf den Abschnitt zwischen Stromnetz und Rechenleistungsschrank konzentriert - die Umwandlung von Wechselstrom in den für Hochleistungs-Rechenknoten benötigten Gleichstrom. Mit einer Gleichstrom-(DC-)Stromversorgungslösung als Kern hat es eine Rückkehr zu einem anderen Stromversorgungsaufbau initiiert.

In jüngster Zeit haben Shang Yunsi, Mitbegründerin von Anshibo, und Guo Xingkuan, CTO der Stromversorgungsabteilung für Rechenzentren, bei der von 36Kr initiierten Wahl der "WISE2025 Business King Series Annual List" nacheinander zwei Preise gewonnen: "Pionierpersönlichkeit der neuen Geschäftsgeneration" und "Jahres-Führungspersönlichkeit in der Technologie".

Hinter diesen Preisen hat Anshibos DC-Stromversorgungslösung bereits erste Ergebnisse bei führenden chinesischen Internetunternehmen und einigen Rechenleistungskollektiven erzielt - von einigen Schlüsselknoten des "Ost-West-Rechenleistungstransfers" bis hin zu Projekten im Zusammenhang mit dem Yangtse-Delta KI-Rechenzentrum. Mit einem Gesamtwirkungsgrad von über 97% über die gesamte Strecke, einer stark verkürzten Lieferzeit und besseren Gesamtlebenszykluskosten bietet sein Stromversorgungssystem eine praktikable Lösung für die Modernisierung der Stromversorgungsarchitektur von Rechenzentren.

Mit der DC-Lösung die Probleme des Stromversorgungssystems von Rechenzentren lösen

Die Stromversorgungsrevolution in Rechenzentren wird sowohl von makroökonomischen Politiken als auch von der Branchenrealität angetrieben. Dies hat den chinesischen Markt für die Stromversorgung von Rechenzentren aus der Phase des "freien Wachstums" in die Phase der "feinsinnigen Bearbeitung" und Qualitätssicherung geführt.

Einerseits wird die "Halskette" der Politik immer enger. Das von staatlicher Seite veröffentlichte "Sonderaktionsprogramm für die grüne und niedrig-kohlenstoffhaltige Entwicklung von Rechenzentren" hat eine klare Roadmap und quantitative Ziele festgelegt. Bis Ende 2025 muss der durchschnittliche Stromverbrauchswirkungsgrad (PUE) der Rechenzentren in ganz China auf unter 1,5 gesenkt werden. Für neue große und übergroße Rechenzentren sind die Anforderungen noch strenger: Der PUE muss auf unter 1,25 gesenkt werden. Bei den nationalen Schlüsselknoten des "Ost-West-Rechenleistungstransfers" wird der PUE sogar auf 1,2 und darunter festgelegt.

Andererseits ist die Veränderung auf der Nachfrageseite noch tiefergreifend. Der enorme Stromverbrauch, der durch die schnelle Entwicklung der KI-Rechenleistung verursacht wird, ist wie ein schwebendes "Kostenschwert" und "Ressourcenalarm". Dies hat die Verbesserung des Stromversorgungswirkungsgrads von einer technischen Anforderung zu einem wichtigen Faktor für die nachhaltige Entwicklung der Branche gemacht.

Anshibo hat beobachtet, dass diese Branchenchance sich von der Internetexplosion in Silicon Valley im Jahr 2000 grundlegend unterscheidet: Das letzte Mal wurde der Markt durch die Verbreitung von Privat-PCs und die Informationsanforderungen von Unternehmen getrieben, und die Infrastruktur folgten linear. In den letzten Jahren hat die Anwendung der KI jedoch das Produktions- und Lebensumfeld jedes Einzelnen tiefgreifend verändert. Von der Programmierung und dem Design bis hin zu allen Branchen wirken große Modelle direkt auf die Steigerung der Produktivität. Diese Nachfrage ist langfristig und solide.

"Die Explosion der Rechenleistung wird schließlich auf die Stromversorgungsseite übertragen. 'Das Ende der Rechenleistung ist der Strom' ist zum Branchenkonsens geworden. Die Frage, wie man die Stromanforderungen der Hochleistungsrechenleistung effizient, zuverlässig und kostengünstig decken kann, ist das ultimative Thema der Elektrotechnik- und Elektronikbranche." sagte Guo Xingkuan.

Die Branchenanforderungen werden schließlich die technologische Entwicklung antreiben. Das explosive Wachstum der KI verändert die Stromversorgungslandschaft von Rechenzentren.

"Die Leistung eines gesamten Schaltschranks ist von über 30 Kilowatt auf über 130 Kilowatt gestiegen und wird in der Planung auf über 600 Kilowatt erhöht. In Zukunft könnte sie sogar über einen Megawatt liegen." sagte Guo Xingkuan in einem Interview direkt. Die Entwicklung von GPUs und Superknoten hat die Leistung eines einzelnen Schaltschranks schnell erhöht. Noch schwieriger ist: Die Leistungslast der Superknoten "ändert sich dynamisch und plötzlich" - die Last kann plötzlich auf 190% oder 160% steigen und dann sofort auf Null fallen. Diese doppelten Herausforderungen des Leistungszuwachses und der dynamischen Schwankungen lassen die herkömmlichen Stromversorgungslösungen kaum zurechtkommen.

36Kr hat erfahren, dass das herkömmliche AC-UPS-System einen mehrstufigen Umwandlungsaufbau von "AC-DC-AC" verwendet, mit einem Gesamtwirkungsgrad von 96%. Der komplizierte Wechselrichterabschnitt verringert die Verfügbarkeit des Systems, was die Rechenzentren dazu zwingt, teure Redundanzkonfigurationen zu verwenden, was wiederum die Kosten und den Platzbedarf erhöht. Die bestehenden 240V-DC-Gleichstromlösungen haben zwar Verbesserungen gebracht, sind aber immer noch unzureichend, wenn es um die KI-Hochdynamiklast und die ultrahohe Leistungsdichte geht.

Die Branche fordert eine radikalere Architekturumgestaltung.

Laut einer Studie von Frost & Sullivan wird der Gesamtmarkt für die Energiemanagement von Rechenzentren in China bis 2029 auf 187,9 Milliarden Yuan ansteigen, wobei der Anteil der Stromversorgungssysteme 114,5 Milliarden Yuan beträgt.

"Im Gleichstrombetrieb kann man mit Batterien und Kondensatoren leichter auf dynamische Lastschwankungen reagieren und das Problem der Notstromversorgung lösen." erklärte Guo Xingkuan die technische Wahl von Anshibo. "Zusätzlich bietet der Gleichstromaufbau nach der Erhöhung der Leistungsdichte eine natürliche Schnittstelle für grüne Energiequellen wie Photovoltaik und Energiespeicher, was besser an die grüne Entwicklungstendenz der Rechenzentren angepasst ist."

Von "Komponenten" zu "Systemen": Vollständige Szenarienvalidierung

Für die Branche der Stromversorgung für Rechenzentren ist die von Anshibo angebotene DC-Lösung nicht nur ein einzelnes Gerät, sondern ein Stromversorgungssystem, das auf "Komponenten" basiert und "Systeme" abdeckt und sich tiefgreifend an verschiedene Szenarien anpasst.

Das Anshibo DC1.0 verwendet ein Kernkonzept der "direkten Anbindung der Batterie an die DC-Busleitung". Der Hauptvorteil dieses Aufbaus liegt in seiner hohen Kompatibilität und Überlastfähigkeit. Es kann nahtlos an die vorhandenen Serverstromversorgungen angepasst werden und bietet somit einen reibungslosen Weg für die Modernisierung bestehender Rechenzentren. Derzeit wurde das Anshibo DC1.0 in führenden Internet-Rechenzentren bereits in einem ersten Stadium in größerem Maßstab eingesetzt.

Das Anshibo DC2.0 hat einen verbesserten Aufbau mit "nicht direkt angebundener Batterie" und eine feste Gleichstrombusspannung von 400V. "Nach der Festlegung der Spannungsebene steigt der Wirkungsgrad der nachgeschalteten Serverstromversorgung. Einerseits sinken die Kosten für die Schalter und Kabel. Andererseits kann dieser Aufbau Lithiumbatterien anschließen und automatisch die Batteriekapazitätsprüfung durchführen. Die Gesamtlebenszykluskosten sinken deutlich, und die Wartung wird einfacher." interpretierte Guo Xingkuan die dahinter liegende technische Logik.

Im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren unterstützt das Anshibo DC2.0-System die online-Energierückspeisende Kapazitätsprüfung einer einzelnen Batterie. Dadurch entfällt die herkömmliche manuelle periodische Entladung vor Ort, was den Prüfprozess vereinfacht und die Sicherheitsrisiken bei der manuellen Bedienung beseitigt. Derzeit hat dieser Aufbau erfolgreich in die Stromversorgungsszenarien von führenden Internetunternehmen Eingang gefunden und die erste Marktdurchführung in größerem Maßstab abgeschlossen.

Es ist leicht zu erkennen, dass Anshibo durch die Produktentwicklung die Stromversorgung für Rechenzentren in den vier Dimensionen Wirkungsgrad, Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit und zukünftige Erweiterbarkeit optimiert hat und somit eine klare Lösung für die Verbesserung des Energieeffizienz bietet.

Es ist erwähnenswert, dass Anshibo im DC-Serie in Zusammenarbeit mit führenden Internetunternehmen und dem bereits kommerziell eingesetzten Panama 1.0-System eine Panama 2.0-Lösung entwickelt hat, die noch mehr Vorteile bietet und die Stromversorgungslösungen für große Rechenzentren weiter bereichert.

"Das Kernstück des Panama-Systems ist die Verwendung eines Phasenverschiebungstransformators anstelle eines herkömmlichen Transformators, was die beiden Probleme der Spannungsreduktion und Isolierung sowie der Leistungsfaktor-Kompensation auf einmal löst." enthüllte Guo Xingkuan das Geheimnis seiner hohen Effizienz. "Deshalb können wir die PFC-Umwandlungsstufe in einem herkömmlichen Drehstromgleichrichter entfernen. Nach der Reduzierung der Umwandlungsstufen steigt der Modulwirkungsgrad auf über 98,5%, und die Gesamtkosten können um fast 20% gesenkt werden."

Das von Anshibo in Zusammenarbeit mit führenden Internetunternehmen entwickelte Panama 2.0 hat den Gesamtwirkungsgrad des Systems auf 97,6% erhöht. Das System verwendet eine Technologie mit nicht direkt angebundener Batterie und kann eine stabile, feste Spannung ausgeben. Auf Hardwareebene ist es mit beiden Spannungsebenen von 270Vdc und 400Vdc kompatibel. In Bezug auf die Übertragungsleistung sinkt der Übertragungsverlust um 25%, und die Übertragungsleistung steigt unter gleichen Kabelbedingungen um 30%. Gleichzeitig ist es mit einer automatischen Batteriekapazitätsprüfung ausgestattet, was die Komplexität der Wartungsarbeiten erheblich reduziert.

"Im westlichen Schlüsselknoten des 'Ost-West-Rechenleistungstransfers' ist der Mangel an qualifizierten Wartungspersonal ein großes Problem. Der minimale Aufbau des Panama 2.0 ist gerade für diese Herausforderung entwickelt worden." betonte Guo Xingkuan den strategischen Wert dieses Produkts.

Die Marktstatistiken bestätigen die Wettbewerbsfähigkeit der Produkte: Derzeit wurden das Anshibo Panama-System in Schlüsselknoten des nationalen "Ost-West-Rechenleistungstransfers" wie Jiashan und Ulanqab in fast 100 Einheiten mit einer Leistung von 2,5 MW pro Einheit eingesetzt. Das DC2.0 wurde in Qingdao, Tianjin, Zhengzhou und anderen Städten in 200 Einheiten installiert. Die Gleichstromverteilungsprodukte wurden bei führenden Kunden in über 1.000 Einheiten eingesetzt.

Guo Xingkuan teilte die konkreten Ergebnisse der Zusammenarbeit mit einem führenden Internetunternehmen mit: "Nach der Einführung der Anshibo-Gleichstromlösung konnte das Unternehmen in einem einzelnen Rechenzentrengebäude fast zehn Millionen Yuan an Kosten sparen, der Stromversorgungswirkungsgrad stieg um 0,3%, und die Verbesserung der Raumnutzung war noch deutlicher - auf der gleichen Fläche konnte die Rechenleistung um 300% erhöht werden."

Um die Anforderungen führender Technologieunternehmen an eine "schnelle Installation" zu erfüllen, werden die Anshibo-Stromversorgungsgeräte vollständig in Containern vorgefertigt und ausgeliefert. "Das gesamte Stromversorgungssystem wird im Werk integriert und getestet und kann vor Ort einfach angeschlossen werden. Dadurch wird die Installationszeit von 8 - 10 Monaten auf weniger als 6 Monate verkürzt." erklärte Guo Xingkuan. Dies erhöht nicht nur die Geschwindigkeit, sondern wandelt auch die komplexen Baumaßnahmen vor Ort in einen standardisierten Fertigungsprozess im Werk um, was die verschiedenen Risiken bei der Projektumsetzung effektiv reduziert.

Von den Kernkomponenten über die Schlüsselgeräte bis hin zum integrierten Gesamtsystem deckt Anshibos Produktportfolio alle Arten von Rechenzentren "in allen Szenarien" ab. Shang Yunsi sagte optimistisch: "Wir bieten eine effiziente und zuverlässige Stromumwandlungsservice. Die Anwendungsgrenzen dieses Service sind nicht auf Internet-Rechenzentren beschränkt, sondern können in Zukunft auch auf Mobilfunknetze, Industrie und andere Bereiche erweitert werden. Das Marktpotential ist enorm."

Von der technologischen Weiterentwicklung zur globalen Stärkung

Von der gegenwärtigen technologischen Spitze aus blickt Anshibo bereits auf die nächste Generation von Stromversorgungsarchitekturen.

Derzeit verfolgt Anshibos Forschungs- und Entwicklungsrichtung zwei klare Ziele: Eine 800V-Lösung für die maximale KI-Rechenleistung und die Technologie des festen Transformators (SST), die die Grundlagenlogik der Stromversorgung neu gestalten kann.

"Mit der Steigerung der Leistung eines einzelnen Schaltschranks in einer GPU-Cluster auf 600 Kilowatt und höher werden die bestehenden DC240V/336V-Busspannungen zunehmend an die Grenzen ihrer Übertragungsverluste und hohen Kabelkosten stoßen." wies Guo Xingkuan auf die nächste technologische Herausforderung in der Branche hin.

Deshalb hat Anshibo eine vorgeschlagene 800V Sidecar-Lösung entwickelt, die die Versorgungsspannung auf die 800V-Ebene erhöhen kann. Dadurch können die Stromstärke und die Verluste bei der Stromübertragung deutlich reduziert werden, was wiederum eine höhere Leistungsdichte und Energieeffizienz ermöglicht. Das "Sidecar"-Designkonzept bedeutet, dass die Stromversorgungseinheit in der Nähe des IT-Schaltschranks platziert wird, oder sogar nebeneinander mit dem IT-Schrank installiert wird, um eine flexiblere und modularere Stromversorgungseinheit zu bilden, die die Modernisierung und schnelle Installation bestehender Rechenzentren unterstützt.

Im September dieses Jahres haben Oracle und NVIDIA nacheinander angekündigt, enorme Summen in die KI-(Künstliche Intelligenz-)Infrastruktur zu investieren. Laut Berichten plant NVIDIA, bis zu 100 Milliarden US-Dollar in OpenAI zu investieren, um die Expansion seines KI-Rechenzentrums (AIDC) zu unterstützen. NVIDIA wird auch in seinem Rubin-Next-Generation-Prozessorprojekt die Umsetzung der 800V-DC-(Gleichstrom-)Rechenzentrenarchitektur vorantreiben.

Der feste Transformator (SST) ist ein hochfrequenter, intelligenter Transformator auf der Grundlage der Leistung