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【講演概要】
AIデータセンターの電力需要拡大によるアーキテクチャ変革と、その課題解決に向けた
インフィニオンの電力供給ソリューション(Grid to Core) を体系的に整理し紹介いたします。
1.AI革命による電力需要の爆増
1.1 先端AIモデルの学習計算量は3.4か月ごとに2倍。
1.2 AIデータセンターの電力消費は 2030年に世界の消費電力の約7% に到達する可能性
1.3 ハイパースケーラー(Meta, Microsoft, Amazon, Alphabet)は年間数百億ドル規模でCAPEXを増強
2.サーバーラック & プロセッサの消費電力は急増
2.1 GPU/AIアクセラレータは 2-4
kW/ユニットに増加
2.2 サーバーラック当たりの消費電力は 60 kW → 100 kW → 150 kW
→ 600 kW - 1MW+(2027〜2030)と急増、
これに対応するため、従来の単相PSU中心構成から高電圧DC給電へ移行
3. ラックアーキテクチャの進化
3.1 Gen1(現行)、 ITラックにPSU/BBU/ITが統合
3.2 Gen2(2027+)、 3相HVDC PSU + サイドカー構成 → 約500
kW以上に対応
3.3 Gen3(2029+) 、ハイブリッドDCマイクログリッド(SST + HVDC)
→ 1 MW超を中央電源で供給する次世代アーキテクチャ
4. インフィニオンの役割:すべての電源段を提供(Grid → Core)
4.1 インフィニオンは以下のすべての電力変換段にソリューションを持つ
4.1.1 変電(SST/SSCB)
4.1.2 PSU(単相/三相、SiC・GaN採用)
4.1.3 BBU(バッテリーバックアップ)
4.1.4 中間バスコンバーター(IBC:48V/800V → 12V/6V)
4.1.5 セカンドステージ(VRM:Vcore 0.8V)
4.2 すべてで Si / SiC / GaN を最適組み合わせるハイブリッドアプローチ
により、 効率・電力密度・コスト・信頼性のバランスを最適化
5.ソリッドステート変圧器(SST)の市場性
5.1 伝統的変圧器より 40倍軽量、14倍コンパクト、工期50%短縮。
5.2 2030年に >10億USDの新市場へ成長見込み。
5.3 Hyperscaler向けにすでに共同開発が進行。
6.PSUの進化(3kW → 30kW)
6.1 単相で12kW(三相へ拡張で30kW級)
6.2 効率98%超、100W/in3以上の高密度 → SiC/GaNを用いたトーテムポールPFCとLLCが中核
7.BBU(バッテリバックアップ)の革新
7.1 従来 12 kW が上限 → インフィニオンの新トポロジーで
25 kW級に拡張可能
7.2 部分電力変換(Partial Power Conversion) → 効率99.5%・電力密度4倍・BOMコスト40%削減
8.中間バスコンバーター(IBC)
8.1 HV IBC(±400/800V) と
MV IBC(48V) の両方に対応
8.2 多彩なトポロジー: Interleaved Buck / xSC / LLC /
HSC / DR-HSC
8.3 48Vシステム故障の約50%が電源関連であり、インフィニオンは**高信頼性(MTBF向上)**を重視
9.セカンドステージ(垂直給電VPD)による革新
9.1 VRMをASIC背面に実装(Vertical
Power Delivery)
9.2 PDN損失を20% → 3%へ(85%削減)
9.3 電流密度は 0.4 → 4 A/mm2 へ(10倍成長ロードマップ)
10.まとめ
10.1 AIの爆発的拡大は、電力供給インフラの全面革新を要請
10.2 高電圧DC化・サイドカー化・マイクログリッド化が不可避の流れ
10.3 インフィニオンは SST → PSU → IBC → VRM(Vcore)まで全段をカバーする唯一の企業のひとつ
10.4 環境配慮(効率、サイズ、廃熱対応)とコスト最適化を両立
【質疑応答】
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