Infineon Technologies wird Teil des Ökosystems rund um die NVIDIA MGX Architektur und positioniert seine Leistungshalbleiter in einem schnell wachsenden Markt. Eine geplante 800-Volt-Stromversorgung soll leistungsstarke KI-Rechenzentren effizienter versorgen und zugleich den Umbau bestehender Infrastruktur erleichtern.
Der Hintergrund ist der stark steigende Energiebedarf moderner KI-Systeme. Größere Modelle und rechenintensive Anwendungen erhöhen nicht nur den Stromverbrauch einzelner Prozessoren, sondern auch die Leistungsdichte kompletter Server-Racks. Betreiber müssen deshalb mehr Rechenleistung auf begrenzter Fläche unterbringen, ohne Netzanschlüsse, Gebäude und Kühlsysteme zu überlasten.
Infineon will seine Komponenten entlang der gesamten Stromversorgungskette einsetzen. Das reicht von der Aufnahme elektrischer Energie aus dem Verteilnetz über mehrere Umwandlungsstufen bis zur Versorgung der Prozessoren auf dem Serverboard. Durch die Einbindung in das MGX-Ökosystem sollen die Lösungen mit unterschiedlichen NVIDIA-Systemen kombinierbar sein.
NVIDIA MGX macht KI-Systeme modularer
Die NVIDIA MGX Architektur ist als Baukastensystem für verschiedene Serverkonfigurationen konzipiert. Hersteller können auf einer gemeinsamen technischen Grundlage Systeme für unterschiedliche Prozessoren, Beschleuniger und Netzwerktechnologien entwickeln.
Für die Stromversorgung bedeutet das, dass Komponenten möglichst flexibel mit verschiedenen Rack- und Servervarianten funktionieren müssen. Infineon soll dafür Lösungen zur Spannungswandlung, Steuerung und Absicherung bereitstellen.
Die Kooperation zeigt, dass bei KI-Rechenzentren nicht nur die Leistung der Chips zählt. Ebenso wichtig ist die elektrische Infrastruktur. Je höher die Leistung pro Rack steigt, desto wichtiger werden kurze Übertragungswege, kompakte Wandler und eine präzise Steuerung der Energieflüsse. Leistungshalbleiter entwickeln sich dadurch zu einem strategischen Bestandteil der KI-Infrastruktur.
800 Volt sollen Verluste reduzieren
Kern der geplanten Systeme ist eine Gleichstromversorgung mit 800 Volt. In vielen Rechenzentren wird elektrische Energie mehrfach zwischen Wechselstrom und Gleichstrom sowie zwischen verschiedenen Spannungsebenen umgewandelt. Jede Stufe benötigt Bauteile, beansprucht Platz und verursacht Verluste.
Wird die Gleichstromverteilung auf einem höheren Spannungsniveau näher an die Server geführt, lässt sich dieselbe Leistung mit geringerer Stromstärke transportieren. Die 800 Volt sollen bis zum Serverboard gelangen und dort auf 50, 12 oder 6 Volt reduziert werden. Weitere Regler passen die Spannung anschließend an Prozessoren und Speicher an.
Nach Darstellung der Unternehmen könnte die geringere Zahl von Umwandlungsstufen die Energieeffizienz erhöhen, die Verkabelung vereinfachen und mehr Raum für Rechentechnik schaffen. Weniger Verluste bedeuten zudem weniger Abwärme, die Kühlsysteme abführen müssen.
Hohe Gleichspannung stellt jedoch besondere Anforderungen an die Sicherheit. Da Gleichstrom keinen regelmäßigen Nulldurchgang hat, kann das Trennen elektrischer Verbindungen schwieriger sein. Schutzschaltungen müssen Fehler deshalb sehr schnell erkennen und unterbrechen. Auch Hot-Swap-Funktionen sind notwendig, damit Serverboards während des Betriebs ausgetauscht werden können.
GaN und SiC ermöglichen kompaktere Wandler
Infineon setzt neben klassischem Silizium auch auf Galliumnitrid und Siliziumkarbid. Beide Materialien bieten bei hohen Spannungen oder hohen Schaltfrequenzen Vorteile.
Galliumnitrid, kurz GaN, soll in den vorgesehenen Wandlern Schaltfrequenzen von annähernd einem Megahertz ermöglichen. Höhere Frequenzen erlauben kleinere passive Bauteile und damit kompaktere Stromversorgungen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Steuerung, Kühlung und Systemdesign.
Siliziumkarbid, kurz SiC, ist besonders für hohe Spannungen und Leistungen geeignet. Infineon kombiniert nach eigenen Angaben SiC-Transistoren mit Steuerchips, die Schutz- und Schaltfunktionen auf den Serverboards übernehmen sollen.
Der Konzern kann damit mehrere Stufen der Leistungsumwandlung mit eigenen Halbleitern abdecken. Für Serverhersteller kann das die Abstimmung der Komponenten vereinfachen. Zugleich wächst die strategische Bedeutung einzelner Zulieferer innerhalb der Lieferkette.
KI-Rechenzentren werden zum neuen Wachstumsmarkt
Für Infineon ist der Beitritt zum NVIDIA-Ökosystem mehr als eine technische Kooperation. Das Unternehmen will seine Position in einem Markt ausbauen, in dem neben Rechenchips zunehmend Stromversorgung, Kühlung und Netzanschlüsse über das Wachstum entscheiden.
Leistungshalbleiter werden bereits in Elektroautos, Industrieanlagen und erneuerbaren Energien eingesetzt. KI-Rechenzentren eröffnen ein zusätzliches Geschäftsfeld mit hohen Anforderungen an Effizienz, Zuverlässigkeit und Leistungsdichte.
Die Einbindung in eine Referenzplattform wie NVIDIA MGX kann Infineon näher an die Entwicklungsentscheidungen von Server-, Rack- und Infrastrukturherstellern bringen. Damit steigt die Chance, dass eigene Komponenten frühzeitig in neue Systemarchitekturen integriert werden.
Hybride Systeme schützen bestehende Investitionen
Die Umstellung auf 800 Volt dürfte in vielen Rechenzentren schrittweise erfolgen. Gebäude, Netzanschlüsse und bestehende Server-Racks sind auf bestimmte Verteilungsstrukturen ausgelegt und lassen sich nur mit erheblichem Aufwand ersetzen.
NVIDIA sieht deshalb hybride Systeme vor, bei denen vorhandene Infrastruktur mit neuen MGX-kompatiblen Stromversorgungsracks kombiniert wird. Betreiber könnten ihre Anlagen modernisieren, ohne sofort ein vollständig neues 800-Volt-Rechenzentrum errichten zu müssen.
Das ist besonders für Standorte wichtig, an denen zusätzliche Netzleistung nur begrenzt oder erst nach langen Genehmigungs- und Ausbauverfahren verfügbar ist. Eine effizientere Stromverteilung schafft zwar keinen neuen Netzanschluss. Sie erhöht aber den Anteil der aufgenommenen Energie, der tatsächlich für Rechenoperationen genutzt wird.
Gleichzeitig sinkt die Verlustwärme. Angesichts wachsender Leistungsdichten kann die 800-Volt-Stromversorgung dazu beitragen, bestehende Rechenzentren länger und produktiver zu nutzen.
Ob sich 800 Volt als breiter Standard durchsetzen, hängt nicht allein von NVIDIA und Infineon ab. Entscheidend ist, ob Serverhersteller, Infrastrukturunternehmen und Betreiber gemeinsame technische Vorgaben übernehmen und ausreichend kompatible Komponenten verfügbar werden.
Die offene, modulare Ausrichtung von NVIDIA MGX soll diese Entwicklung unterstützen. Für Infineon bietet sie die Möglichkeit, frühzeitig an einer möglichen Neuordnung der Stromarchitektur von KI-Rechenzentren mitzuwirken.
