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Digital Power: SDPA ist Voraussetzung für die Einführung von 5G

Die Digital-Power-Technologie tritt in ihre zweite Dekade ein. Darnell erwartet, dass sie im Zeichen der Software Defined Power Architectures (SDPAs) stehen wird. Motor dieser Entwicklung ist der enorme Stromhunger der globalen 5G-Kommunikation.

»Software-definierte Power-Archtitekturen, die vom  kompakten Wandler bis zum weltumspannenden  Energiemanagement-Tool reichen, zählen zu den Grundvoraus- setzungen für die Einführung  der 5G-Technologie.« Bildquelle: © Darnell Group

»Software-definierte Power-Archtitekturen, die vom kompakten Wandler bis zum weltumspannenden Energiemanagement-Tool reichen, zählen zu den Grundvoraus

setzungen für die Einführung der 5G-Technologie.«

Mit Blick auf die sich ankündigenden Trends im Bereich Digital Power haben wir bei Darnell diese Definition für SDPAs entwickelt: Software-definierte Power-Architekturen (SDPAs) sind Systeme, die bisher auf einer lokalen und relativ isolierten Basis optimiert wurden. In Zukunft werden diese Systeme auf globaler Basis und interaktiv durch Software in Echtzeit optimiert, um Verbesserungen im Hinblick auf Operationseffizienz, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Kosten zu erzielen. SDPA beinhaltet die Optimierung der Stromverteilung, Stromwandlung und des Stromverbrauchs, sowohl auf globaler wie lokaler, granularer Basis.

Eine erfolgreiche Entwicklung und Umsetzung von SDPAs setzt technologische Fortschritte in allen Bereichen der Power Electronics voraus. Dazu zählt auch die Verwendung neuer Halbleitermaterialien wie GaN und GaAs, um neuartige Stromwandlungsarchitekturen zu entwickeln, welche die Basis für komplexe und umfassende SDPAs bilden werden. 

SDPAs werden notwendig sein, um optische Netze mit 100 GB zu unterstützen, darüber hinaus werden sie als unerlässlich für die erfolgreiche Einführung der nächsten Wireless-Technologie – 5G – betrachtet. Vor diesem Hintergrund wird weltweit an der Entwicklung von SDPAs gearbeitet, unter anderem bei Huawei [1], Ericsson [2], Bell Labs, Intel [3], Google, ITU sowie zahlreichen Universitäten rund um die Welt und weiteren Institutionen, die noch zu identifizieren sind. Getrieben wird das Interesse an SDPAs zudem von Entwicklungen wie Smart Grid, Bedarfsmanagement-Programmen und dem Trend zu Echtzeit-Preisänderungen im Handel.

»Das Potenzial der Software-definierten Power kann ausgeschöpft werden, wenn die Industrie einen Konsens findet und diese Entwicklung in Referenz-Architekturen und Standards führt. Das wird dabei helfen, die Energie- und Stromversorgung von Datencentern verbrauchsorientiert auszulegen, anstatt sich wie bisher beim Energiebedarf und der Auslegung der Kühltechnik am gesammelten Wissen über Spitzenverbrauchswerte zu orientieren«, wie ein White Paper von Cognizant feststellt.