Eine umweltfreundlichere Cloud mit STM32 Digital-Power Mikrocontrollern

Mit den neuen Digital-Power Mikrocontrollern (STM32F334) von STMicroelectronics einem weltweit führenden Halbleiterhersteller mit Kunden im gesamten Spektrum elektronischer Applikationen, könnte die als Stützpfeiler der digitalen Wirtschaft fungierende Cloud deutlich energieeffizienter werden. Die heutige digitale Infrastruktur verlangt nach enormen Mengen an elektrischer Energie. Allein die Datenzentren verbrauchen Schätzungen zufolge mit rund 264.000 GWh pro Jahr etwa 1,3% der Elektrizität weltweit. Laut den PUE-Berechnungen (Power Usage Effectiveness) des Uptime Institute werden jedoch nur ungefähr 40% dieser Energie tatsächlich produktiv genutzt. Der Rest geht dagegen großenteils in Form von Wärme verloren, die mit ebenso großen wie teuren Kühlanlagen abgeführt werden muss. Es kommt deshalb darauf an, den Wirkungsgrad zu steigern, denn die Zahl der Cloud-Nutzer wächst und die Beliebtheit der Cloud-Dienste nimmt weiter zu. Techniken wie die digitale Steuerung von Computernetzteilen können laut Uptime Institute dazu beitragen, die Effizienz der Datencenter auf über 60 % zu steigern, indem die Stromversorgung ständig an den wechselnden Bedarf angepasst wird. Ein neuer Mikrocontroller von ST vereinfacht die Umstellung der Datencenter-Industrie auf energieeffiziente digitale Stromversorgungen beispielsweise in Multi-Phase Interleaved- oder Resonant Soft-Switching-Technik (LLC), indem er alle wichtigen Steuerungsfunktionen in einem Chip zusammenfasst. Der in den STM32F334 integrierte Timer mit einer Auflösung von 217 ps bürgt für herausragende Genauigkeit und verbessert die Stromversorgungs-Effizienz, während durch die asynchrone ultraschnelle Reaktionszeit ein sicherer Betrieb gewährleistet ist. Die digitale Stromversorgungs-Technik kann sich auf diese Weise maximal auf die Effizienz der Cloud auswirken. Potenziell könnte sich der weltweite Bedarf an Elektrizität um ca. 260 GWh pro Tag reduzieren. Dies entspricht dem Energieverbrauch der Niederlande. „Abgesehen von der Integration von Features, die sich bereits in STM32 F3-Bausteinen für digitale Motorregelungen und PV-Wechselrichter bewährt haben, enthält die neue STM32F334 Digital Power Line noch weitere Innovationen wie etwa den hochauflösenden Timer. Es handelt sich hier somit um die industrieweit fortschrittlichsten Mikrocontroller für digitale Stromversorgungs-Anwendungen“, erklärt Michel Buffa, General Manager der Microcontroller Division bei STMicroelectronics. „Die eingebaute High-Speed-Peripherie mit vielseitigen Anschlüssen, mehreren Timer-Ausgängen, einer leistungsfähigen CPU und Kommunikations-Peripherie befähigt diese Bausteine dazu, die digitale Steuerung komplexer Stromversorgungs-Topologien entscheidend zu vereinfachen. Anwendungsbeispiele sind Daten-Server und Telekommunikations-Infrastrukturen sowie kabellose Ladestationen, Beleuchtungen, Schweißgeräte und Industrie-Netzteile.“ Die neue STM32F334 Digital Power Line ergänzt die erfolgreiche STM32-Familie von ST. Die uneingeschränkte Pin- und Softwarekompatibilität zu den Einstiegs-Versionen des Typs STM32F301 (mit 7 ns PWM-Auflösung) bringt die Vorteile der einheitlichen Entwicklungs-Plattform in vollem Umfang zur Geltung. Unterstützt wird die STM32F334 Digital Power Line durch ein bewährtes Entwicklungs-Ökosystem, das Hilfestellung beim Design leistungsstarker digitaler Stromversorgungen leistet. Die Digital Power Mikrocontroller STM32F334 sind bereits in die Produktion gegangen. Sie sind in LQFP64-, LQFP48- und LQFP32-Gehäusen verfügbar und kosten ab 1,54 US-Dollar (ab 10.000 Stück).