Els centres de dades utilitzen menys energia del que es pensava.

Si el món està utilitzant més i més dades, hauria d’utilitzar cada cop més energia.

Investigadors de la Northwestern University, del Laboratori Nacional de Lawrence Berkeley i de Koomey Analytics han desenvolupat el model  sobre l’ ús global energètic  dels centres de dades . Amb aquest model, els investigadors van trobar que, tot i que la demanda de dades ha augmentat, els beneficis  d'eficiència dels centres de dades han fet possible mantenir el consum elèctric durant l'última dècada.

Font: SCITECHDAILY

Aquest model detallat i complet proporciona una visió més matisada de l’ús energètic dels centres de dades i els seus impulsors, permetent als investigadors fer recomanacions de polítiques estratègiques per gestionar millor aquest ús energètic en el futur.

Els centres de dades, estan en ubicacions centrals que recopilen, emmagatzemen i processen dades. A mesura que el món es basa cada cop més en tecnologies intensives en dades, l’ús energètic dels centres de dades ha estat i és una preocupació.

Tenint en compte que els centres de dades són empreses que consumeixen energia en una indústria en evolució, cal analitzar-les rigorosament ja que els anàlisis menys profund, han predit un ràpid creixement de l'ús de l'energia del centre de dades, però sense considerar plenament els avenços en l'eficiència que ha tingut la indústria. Quan s'inclou aquesta variable, sorgeix una imatge diferent dels actuals estils de vida digitals.

Per mostrar aquesta situació, els investigadors van integrar noves dades de nombroses fonts, incloent informació sobre les existències d’equips dels centres de dades, les tendències d’eficiència i l’estructura del mercat. El model resultant permet una anàlisi detallat de l’energia que utilitzen els equips de centres de dades (com servidors, dispositius d’emmagatzematge i sistemes de refrigeració), per tipus de centre de dades i per regió mundial.

Font: PowerTechnology

Els investigadors van concloure que els beneficis recents d’eficiència dels centres de dades han estat probablement molt superiors als observats en altres grans sectors de l’economia global.

La manca de dades ha dificultat la comprensió de les tendències mundials en l'ús de l'energia del centre de dades durant molts anys, aquestes llacunes de coneixement fan que la planificació de negocis i polítiques sigui molt difícil.

Afrontar aquestes llacunes de coneixement va ser una motivació important per al treball de l'equip de recerca, ja que es vol donar a la indústria del centre de dades, als responsables polítics i a la ciutadania una visió més exacta de l'ús de l'energia dels centres de dades, però la realitat és que calen més esforços per controlar millor l'ús d'energia en avançar, i és per això que s'ha fet públics aquest model.

Amb el llançament del model, s'espera inspirar més investigacions sobre el tema. Els investigadors també han traduït els seus resultats en tres tipus específics de polítiques que poden ajudar a mitigar el creixement futur de l’ús d’energia, instant els responsables polítics a actuar ara:

Font: Northwestern University.

Cyber ​​Twin per a Smart Grids

En general, les xarxes intel·ligents són les xarxes d’energia elèctrica que tenen l’objectiu de proporcionar un subministrament elèctric fiable i segur al consumidor amb sistemes avançats de control i comunicacions. 

Font: Grid Security

Com a resultat del creixement ràpid en el camp dels sistemes cibernètics físics i les xarxes intel·ligents, els aspectes cibernètics, ténen un paper important. El model cyber twin, és un model virtual de la xarxa elèctrica real. El model virtual simula el rendiment de la xarxa de sistemes d’energia real. El model cyber twin ajuda al distribuïdor d'energia poder analitzar i predir si la xarxa elèctrica, funcionarà adequadament en diverses condicions.

Twin Digital per a Smart Grid

Com a tecnologies emergents, Cyber ​​Physical Systems (CPS) i Digital Twin (DT) es refereixen a la integració de components físics i recursos computacionals amb interacció bidireccional. El DT consta de tres components connectats: 

Target físic real, 

Target virtual i,

Comunicació entre objectius físics i reals.

Fig.1. Diagrama de blocs de Digital Twin per a una microreja

La Fig.1, mostra el diagrama de blocs d’una microgrid amb un DT. Hi ha dos bucles en en el DT, un per a objectius físics i l'altre per digitals. Els bucles interiors tenen sensors i actuadors. Els sensors recopilen les dades de l'objectiu físic i els transfereixen al destí virtual. Les analítiques computades des dels objectius digitals es transfereixen als objectius físics mitjançant actuadors per a l'operació de l'objectiu físic.

Per  fer un DT, se segueix un procediment que consta de sis passos:

Crear: En el procediment de creació, es realitza la mesura d'un objectiu físic. La mesura comprèn dues categories: mesurament operatiu i mesurament de l'entorn. En la mesura operativa, la mesura de l'objectiu físic com són: el voltatge, la corrent, la freqüència. En la mesura de l'entorn, són: la temperatura del blanc físic i la temperatura ambiental que transfereixen  senyals digitals del DT.

Comunicar: La comunicació és la part principal del DT per a una integració perfecta per a la transferència de dades entre plataformes físiques i digitals. Els tres components principals de la comunicació són: (1) Processament de talls: Els sensors, els actuadors que formen la plataforma física i digital es connecten a través de la interfície. (2) Interfícies de comunicació: ajuda la transferència d'informació en forma física a plataforma digital i viceversa. (3) Edge security: el DT necessita una alta seguretat per a les comunicacions; la seguretat perimetral proporciona el xifrat, tallafocs i claus d'aplicació per a la transferència de dades segura.

Total: El processament d’analítica de dades es realitza agregant la informació en temps real o en el núvol. El processament de dades millora el rendiment físic de l’objectiu i el procés físic.

Analitzar: Les dades recollides de l’agregador s’utilitzen per analitzar i visualitzar les dades recollides des del dispositiu físic. Els analistes i científics de dades analitzen les dades i fan les millores en el target físic per a les decisions intel·ligents.

Insight: Les dades analitzades són processades i són visible per a l'usuari per a la seva visualització i identificació de les diferències. La plataforma digital  processa l’objectiu físic i les dades visualitzades per a la supervisió i control del rendiment de l’objectiu. La investigació posterior de l'objectiu físic és fa mab la informació de les dades.

Acte: La perspicàcia defineix l'acció intel·ligent a realitzar per al target físic. El formulari de dades processat de la plataforma digital  activa els actuadors per al control. El procés de back-end el porta a terme la plataforma digital. Els decodificadors i actuadors controlen l'objectiu físic. L’arquitectura de llaç tancat de la plataforma física i digital es realitza mitjançant la integració del sistema i actua com a passos per completar el procés.

A les xarxes intel·ligents, dades del voltatge, la corrent,  la freqüència recollides de les targetes físiques (xarxa real)  i la computació es processen en targetes virtuals (xarxa virtual). El control de la xarxa, es realitza amb la presa de decisions intel·ligent per part del DT.

Font: IEEE Smartgrid

Nous dissipadors de temperatura per semiconductors.

A mesura que l’electrònica es fa més petita i potent, genera més calor. Un dels reptes per als fabricants és trobar la manera de refrigerar els  seus nous dissenys sense afectar el rendiment.

Els mètodes actuals per evitar el sobreescalfament inclouen ventiladors, dissipadors de calor d'alumini i plaques fredes refredades amb líquid. Un dissipador de calor té un conductor tèrmic per dispersar la calor. A mesura que els dispositius són cada cop més calorosos, els seus dissipadors de calor són cada vegada més grans.

Font: Jetcool

L’enginyer mecànic Bernie Malouin , fundador de la startup Jetcool Technologies, assegura que fer grans dissipadors de calor és un plantejament no adequat. El seu equip van trovar una manera diferent de fer-ho basat en una tecnologia que anomenen refrigeració micro-convectiva, que utilitza petits raigs de líquid. El refrigerant liquid tèrmic de Jetcool es pot incrustar al substrat, és a dir,  forma part de la placa base o  pot ser un complement modular.

Jetcool, amb seu a Littleton, Mass., Va ser nomenada la  Next Top Startup en un concurs celebrat durant el IEEE International Microwave Symposium (IMS) al juny del 2019. 

Font: EE Times

Per què cal desenvolupar dispositius cada cop més petits si cal de muntar-los amb dissipadors de calor més grans?   Jetcool utilitza  dissipadors de calor petits que són essencialment de la mateixa mida que el propi dispositiu. A més d'això, el seu disseny proporciona 10 vegades millor refrigeració que altres mètodes com són els micro-canals, les plaques fredes o la refrigeració per aire.

JETS  MINIATURA

En lloc de difondre la calor, els petits dolls del fluid que van a gran velocitat de Jetcool estan dirigits directament a la superfície per eliminar la calor allà on es genera. Els dolls estan incorporats al substrat de silici, integrant el refredament al xip del processador. La seva solució s'integra perfectament amb gairebé tota la infraestructura actual de refrigeració de líquids que requereix només les pressions i els cabals estàndard de la indústria.

És més, els dissipadors de calor Jetcool són lleugers, no utilitzen epòxids o pastes tèrmiques i eliminen la necessitat de dissipadors  metàl·lics de calor. Els mòduls en miniatura de refrigeració  es poden afegir durant la fabricació del xip o a un component existent en la fase d'envasament.

Font: Eidigital.eu

La refrigeració micro-convectiva en el xip de Jetcool es podria utilitzar en els motors de sistemes elèctrics dels vehicles elèctrics, els díodes làser que formen part dels sistemes de defensa i els processadors d'alt rendiment dels centres de dades.

LA  MINIATURITZACIÓ

Es va observar que aquesta tendència en la miniaturització , les innovacions es basaven en dispositius més potents que cada cop són més petits. Es va veure que la densitat de potència passava realment pel sostre i aquest va ser  el problema que es va treballar per solucionar. tot i que l’empresa és molt jove, la nostra tecnologia ha estat demostrada.

Actualment, la startup està autofinançada, però es preveu una ampliació de capital a principis de l'any vinent per ampliar el projecte pilot.

RECONEIXEMENT D'ALT VALOR

L’IMS, va oferir un gran fòrum  amb altres startups, obtenir informació sobre el seu producte i entendre millor les necessitats dels clients. 

Les grans organitzacions proporcionen un vector bastant únic per convertir les noves tecnologies en productes reals.  La creació de relacions entre les empreses emergents i les grans empreses és realment clau, i això és una cosa que IEEE i l'IMS estan fent molt bé.

Font: IEEE Spectrum