Vicor Corporation ha dado a conocer sus previsiones para 2021, que cubren 4 áreas: automoción, computación de alto rendimiento, aeroespacial y defensa, y robótica. La vorágine de 2020 ha ocultado la rápida aceleración experimentada por la innovación, que se ha hecho patente con el desarrollo en tiempo récord no de una sino de muchas vacunas para la COVID-19.

La velocidad de innovación también se está produciendo en otros ámbitos gracias al impulso proveniente de cambios en los hábitos y nuevas prioridades ocasionadas por la pandemia. Los ejemplos que se muestran a continuación corresponden a tendencias ya existentes que se verán aceleradas de manera significativa y exigen aún más el uso y el desarrollo de redes de alimentación (power delivery networks, PDN) eficientes, compactas y modulares.

Previsión nº 1 – Automoción: La covid ha acelerado la adopción de vehículos eléctricos y sistemas de 48V, por Nicolas Richard, Director de Desarrollo del Negocio de Automoción en EMEA de Vicor

El transporte ha sido uno de los sectores más afectados por la pandemia global ya que se desplazan menos personas tanto a corta como a larga distancia. La industria de automoción ha experimentado un rápido descenso de las ventas y los indicios siguen apuntando en esta dirección hasta bien entrado 2021. Los fabricantes han respondido hacienda mayor hincapié en segmentos en crecimiento, en concreto vehículos eléctricos. Si bien han recortado el desarrollo de coches tradicionales, están avanzando en el desarrollo de vehículos eléctricos, centrándose para ello en una tecnología que aporte una ventaja competitiva. Si bien hay menos personas que se desplazan, los estudios indican que las personas se sienten mucho más seguras cuando utilizan sus propios coches en lugar del transporte público. En consecuencia, creemos que esto acelerará la necesidad de vehículos eléctricos económicos, por lo que la tendencia de sustituir las redes de alimentación de 12V por 48V se acelerará notablemente a causa de las mayores inversiones destinadas al desarrollo.

En 2021 aumentará la presencia de sistemas de baterías de 48V, sobre todo en híbridos ligeros o suaves, a medida que los fabricantes añaden sistemas de suspensión activa, dirección de las ruedas traseras o estabilización antivuelco. Para que todo esto se haga realidad harán falta más sistemas de conversión de 48V a 12V destinados a los sistemas de seguridad, confort, información, entretenimiento y navegación. Además de aligerar el cableado o suministrar más potencia, la conversión de baterías de alta tensión en los vehículos híbridos y eléctricos es más eficiente cuando el descenso se reduce con el incremento de la tensión hasta 48V. Las tensiones primarias en la batería para alimentar vehículos eléctricos e híbridos también aumentarán y la tensión de 800V será mucho más común para permitir un tiempo de carga más rápido.
Estos cambios exigen una nueva clase de componentes de potencia con el fin de crear una red de alimentación distribuida en los automóviles del próximo año.

Previsión nº 2 – Computación de alto rendimiento: La demanda de capacidad de los centros de datos superará al espacio físico en la planta, por Lev Slutskiy, Director Regional de Vicor.

Los centros de datos ya crecían con rapidez, pero la pandemia ha acelerado su demanda por encima de las previsiones y seguirá aumentando incluso después de derrotar al coronavirus. Hay más personas teletrabajando, más estudiantes que aprenden desde casa y menos opciones de ocio fuera del hogar, por lo que se descargan más vídeos en streaming y se juega más en línea. Hemos comprobado hasta qué punto dependen los usuarios de las redes metropolitanas que constituyen la infraestructura actual de telecomunicaciones. En 2021, la búsqueda de un consumo más eficiente de los centros de datos dará un paso adelante y creemos que esta industria no solo recurrirá más a energías renovables que en años anteriores sino que prevemos asimismo que habrá más centros de datos que pasen de infraestructuras basadas en corriente alterna (CA) a corriente continua (CC) con el fin de asumir mejor el enorme incremento de la demanda de potencia de la computación de alto rendimiento.

Esta aceleración rápida e imprevista de la demanda supera con creces la posibilidad de ampliar la capacidad física de los centros de datos; por tanto, los operadores de estos centros necesitan disponer de más capacidad en el mismo espacio y ello tiene importantes consecuencias para su alimentación. Es más importante que nunca ser capaz de suministrar una alimentación más eficiente, en el mismo espacio y con una excelente gestión térmica. La inteligencia artificial (IA), la nube y big data están fomentando la demanda de una potencia de procesamiento mucho mayor que provoca un consumo de energía mucho más alto así como unas corrientes más elevadas, lo cual a su vez aumenta las pérdidas de electricidad debido a la conversión de potencia y los procesos de transformación. Una tercera área de cambio significativo en la innovación de los centros de datos es la relacionada con la alimentación y su eficiencia a nivel de armario y rack para que puedan asumir la mayor potencia de computación (del orden de exaFLOPS) requeridos en aplicaciones de la nube, IA y big data.

Una manera más eficiente de gestionar la alimentación consiste en incrementar la tensión en estos sistemas y utilizar corriente continua, bien sea rectificando la corriente alterna o directamente de una fuente de energía renovable. La conversión de la alta tensión (generalmente 260 – 410 V CC) a los valores utilizados a la entrada de los modernos equipos informáticos (12V o mejor 48V) podría ser realizada por convertidores de bus. Creemos que los diseñadores de sistemas emplearán más estas innovadoras soluciones en la arquitectura, como FPA (Factorized Power Architectures) y eficientes módulos convertidores para acortar las distancias entre el módulo que suministra una alta corriente y el punto de carga (point of load, PoL) con el fin de disminuir la resistencia de la red de alimentación y por tanto de minimizar las pérdidas de potencia en las aplicaciones futuras de supercomputación. Algunos fabricantes de soluciones informáticas de alto rendimiento (high-performance computing, HPC), como Nvidia (que recientemente ocupó los puestos 1, 3, 4 y 5 de la lista Green 500), han adoptado esta estrategia para que los centros de datos sean más ecológicos.

Previsión nº 3 – Militar y aeroespacial – Los tres grandes catalizadores para el cambio en 2021 serán la pandemia, los misiles hipersónicos y la guerra asimétrica, por Teo DeLellis, Director de Desarrollo del Negocio Aeroespacial de Vicor.

Como resultado de las enormes inversiones destinadas a luchar contra la Covid 19, los gobiernos de todo el mundo han establecido nuevas prioridades y han adoptado medidas de apoyo económico para ayudar a comunidades, empresas a ciudadanos a afrontar el impacto de la pandemia. Un reciente estudio realizado por Janes en junio de 2020 destacó que el gasto en defensa está bajando en los principales países de la OTAN. Como consecuencia de ello, en este inicio de 2021 habrá una gigantesca presión fiscal sobre los gobiernos para que recorten sus presupuestos en apartados como defensa con el fin de reforzar las economías de sus países, el bienestar social y otros objetivos importantes. Esta medida no tiene en cuenta las presiones geopolíticas derivadas de un nacionalismo en auge a muchos niveles. Un ejemplo de ello es la decisión de Suecia de aumentar su gasto militar un 40% debido a la mayor tensión con Rusia.

Pensamos que la tecnología y la innovación tendrán que cubrir las carencias que generan estas presiones contradictorias para que los gobiernos puedan hacer mucho más con menos, como conservar su capacidad de respuesta militar gracias a nuevas tecnologías digitales. En EE.UU., la amenaza de los misiles hipersónicos de Rusia y China ha acelerado los programas de misiles defensivos y ofensivos, lo cual ha dado como resultado un grado de innovación que inicialmente se había previsto para dentro de 5 años. La guerra asimétrica también será un importante motor de cambio en 2021 ya que la posibilidad de ataques de “enjambres de drones” expone objetivos muy valiosos a drones de bajo coste, y no es sostenible eliminar un dron de 1.000 dólares con un misil de 100.000 dólares. Esto impulsará avances tecnológicos como la mayor integración de IA en los sistemas de defensa y la instalación de láseres capaces de afrontar con mayor efectividad la amenaza de estos enjambres de drones. La tecnología de los drones seguirá dominando el segmento del reconocimiento y la tecnología de alimentación contribuirá a aumentar la distancia y el tiempo que las misiones.

Previsión nº 4 – Robótica: El número de drones y robots en Europa será de 747 millones en 2021, por Henryk Dabrowski, Vicepresidente de Ventas en EMEA de Vicor.

A finales de 2021, por cada mujer, hombre, niño y niña en Europa habrá como mínimo un robot de reparto o un dron encargado de entregar un paquete o de desinfectar espacios públicos dentro de nuestra lucha contra la pandemia. La innovación de la robótica también experimentará una notable aceleración ya que las empresas recurren a los robots para entrar en contacto con sus clientes de forma segura y de desempeñar tareas sin exponer a personas al coronavirus. La cubrir la demanda, los desarrolladores de robótica tendrán que aprovechar diseños existentes y usarlos como plataformas en lugar de intentar desarrollar nuevos robots desde cero. El dimensionamiento de las plataformas exigirá adaptar la potencia correspondiente a cada nivel de potencia con el fin de adaptarse a los diferentes tamaños y capacidades de los robots. Un requisito primordial para superar este reto será recurrir a un enfoque modular y escalable de la alimentación.

Entre los principales factores para ampliar los servicios automatizados de entrega se hallarán la autonomía y el peso del robot o dron. Vicor permite que los diseñadores aligeren sus drones para mejorar sus prestaciones, así como gestionar la alimentación de manera que los drones puedan volar más lejos y con fiabilidad que nunca.
Prevemos que en las zonas más densamente pobladas de las ciudades europeas se utilizarán más robots y que drones, mientras que en regiones más remotas como los Alpes habrá más drones que serán de ayuda en casos de emergencia y para la entrega de suministros médicos vitales, mientras que las cargas más pesadas se realizarán mediante camiones autónomos. En Europa, Tescos, Amazon, DHL y UPS han empezado a efectuar pruebas con drones de reparto y la pandemia representa el punto de inflexión para el impulso del comercio minorista hacia su completa transformación digital. La comodidad de la entrega a domicilio a la que se ha acostumbrado la población durante el confinamiento provocará que las compras presenciales en tiendas o supermercados no recuperen los niveles previos a la pandemia. El uso de robots por las calles y de drones por el aire permitirá que los comerciantes suministren sus productos con un coste más bajo. En China, los drones ya han empezado a realizar entregas en zonas remotas del país y hemos observado un rápido avance en el que las empresas de logística han obtenido permisos de las autoridades aeronáuticas para el tráfico de drones comerciales.