گسترش مراکز داده هوش مصنوعی، علاوه بر نیاز به پردازندههای قدرتمند، چالش تازهای در حوزه تأمین و مدیریت انرژی ایجاد کرده است. پردازندههای گرافیکی مورد استفاده در این مراکز، بسته به نوع محاسبات و میزان فعالیت، میتوانند در فاصله زمانی کوتاهی از یک وضعیت مصرف انرژی به وضعیت دیگری منتقل شوند. این تغییرات سریع، نوسانهایی در بار الکتریکی ایجاد میکند که مدیریت آنها برای حفظ پایداری شبکه برق داخلی مراکز داده و افزایش بهرهوری تجهیزات اهمیت دارد.
در چنین شرایطی، شرکت اسکلتون تکنولوژیز که در زمینه توسعه فناوریهای ذخیرهسازی و مدیریت توان فعالیت میکند، از جذب سرمایهگذاری راهبردی جدیدی با محوریت زیمنس خبر داده است. این سرمایهگذاری ارزشگذاری شرکت را به بیش از یک میلیارد دلار رسانده است. تاوی مادیبرک (Taavi Madiberk)، مدیرعامل اسکلتون، این رویداد را یک دور تأمین مالی با ارزش ۹ رقمی توصیف کرده، اما شرکت تاکنون رقم دقیق سرمایهگذاری و نام سایر سرمایهگذاران احتمالی را اعلام نکرده است.
بخش عمده منابع حاصل از این سرمایهگذاری قرار است صرف گسترش ظرفیت تولید و فعالیتهای تحقیق و توسعه اسکلتون در ایالات متحده شود. این شرکت برنامه دارد بیش از ۲۰۰ میلیون دلار در توسعه فعالیتهای خود در منطقه سیلیکونولی سرمایهگذاری کند و همکاری مستقیم با شرکتهای بزرگ ارائهدهنده خدمات پردازش ابری و زیرساختهای محاسباتی را گسترش دهد. این گروه از شرکتها که در صنعت فناوری با عنوان ابرمقیاسگران (Hyperscalers) شناخته میشوند، اپراتورهای بزرگی هستند که مراکز داده و زیرساختهای پردازشی بسیار گستردهای را اداره میکنند.
محور اصلی فعالیت اسکلتون در این بازار، توسعه سامانههایی برای پاسخگویی سریع به تغییرات مصرف برق در مراکز داده است. به گفته شرکت، خوشههای پردازنده گرافیکی (GPU) میتوانند در فاصله زمانی چند میلیثانیه میان وضعیتهای مختلف مصرف انرژی جابهجا شوند. این تغییرات، قلههای لحظهای مصرف، نوسان بار و اختلالات هارمونیکی در سامانه برق ایجاد میکنند. هارمونیکها مؤلفههایی با فرکانسهای بالاتر از فرکانس اصلی برق هستند که در اثر عملکرد تجهیزات الکترونیکی قدرت و بارهای غیرخطی به وجود میآیند و میتوانند کیفیت توان الکتریکی را تحت تأثیر قرار دهند.
اسکلتون برای مدیریت این وضعیت از ترکیب ماده اختصاصی خود با نام گرافن خمیده (Curved Graphene)، تجهیزات الکترونیک قدرت و سامانههای کنترلی در سطح کل مجموعه استفاده میکند. هدف این فناوری آن است که تغییرات توان را تا حد امکان در نزدیکی محل مصرف، یعنی در مجاورت تجهیزات پردازشی، مدیریت کند. ابرخازنها در این ساختار میتوانند در بازههای زمانی کوتاه انرژی را دریافت یا آزاد کنند و در نتیجه، به متعادلسازی نوسانهای سریع بار کمک کنند.
تفاوت اصلی ابرخازنها با باتریهای متداول در سازوکار ذخیرهسازی انرژی آنهاست. باتریها عمدتاً از واکنشهای الکتروشیمیایی برای ذخیره و آزادسازی انرژی استفاده میکنند، در حالی که ابرخازنها انرژی را از طریق سازوکارهای الکتریکی و تجمع بار در سطح الکترودها ذخیره میکنند. به همین دلیل، ابرخازنها معمولاً قابلیت شارژ و تخلیه سریعتری دارند و برای کاربردهایی که به دریافت یا تحویل توان بالا در زمان کوتاه نیاز دارند، مناسب هستند. البته ظرفیت ذخیره انرژی آنها معمولاً از باتریها کمتر است و این دو فناوری در بسیاری از سامانهها میتوانند مکمل یکدیگر باشند.
در فناوری اسکلتون، گرافن خمیده بهعنوان مادهای اختصاصی در ساختار ذخیرهسازهای انرژی به کار میرود. گرافن به دلیل سطح ویژه بالا و ویژگیهای الکتریکی خود، ظرفیت قابلتوجهی برای استفاده در الکترودهای ابرخازنی دارد. طراحی ساختار ماده، کیفیت سطح فعال و نحوه انتقال بار از عوامل مؤثر بر عملکرد این تجهیزات هستند. اسکلتون مدعی است ترکیب ماده اختصاصی خود با تجهیزات الکترونیک قدرت و کنترل هوشمند، میتواند به بهبود مدیریت انرژی در مراکز داده منجر شود.
این شرکت اعلام کرده است که سامانههایش میتوانند اختلالات هارمونیکی را حذف کنند، تا ۴۰ درصد صرفهجویی انرژی ایجاد کنند و عملکرد پردازندههای گرافیکی را به میزان دو رقمی بهبود دهند. این ارقام، بر اساس دادههای اعلامشده از سوی خود شرکت هستند و برای ارزیابی مستقل آنها باید جزئیات شرایط آزمون، نوع مرکز داده، معماری سامانه برق و شاخصهای اندازهگیری مشخص شود. با توجه به اهمیت مصرف انرژی در مراکز داده، اثبات چنین عملکردی میتواند از نظر اقتصادی و عملیاتی برای اپراتورهای بزرگ این زیرساختها قابل توجه باشد.
برنامه توسعه اسکلتون در آمریکا تنها به افزایش ظرفیت تولید تجهیزات نهایی محدود نمیشود. این شرکت قصد دارد تولید سلولهای مورد استفاده در محصولات خود را نیز در داخل آمریکا توسعه دهد. به این ترتیب، هدف آن ایجاد زنجیره تأمینی یکپارچه از تولید سلول تا ساخت سامانههای کامل ذخیره و مدیریت انرژی است. چنین رویکردی میتواند وابستگی به تأمینکنندگان خارجی را کاهش دهد و امکان هماهنگی بیشتر میان طراحی، تولید و توسعه محصولات را فراهم کند.
همکاری اسکلتون و زیمنس نیز سابقه دارد. زیمنس در سال ۲۰۲۳ در دور تأمین مالی ۱۰۸ میلیون یورویی اسکلتون مشارکت کرده بود. همچنین بخش صنایع دیجیتال زیمنس در طراحی و خودکارسازی کارخانه بزرگ اسکلتون در لایپزیگ آلمان، موسوم به سوپرفکتوری (SuperFactory)، نقش داشته است. این کارخانه با هدف افزایش ظرفیت تولید تجهیزات ذخیرهسازی انرژی و پاسخگویی به نیازهای زیرساختی اروپا توسعه یافته است.
در همکاری جدید، دو شرکت قصد دارند زیرساختهای صنعتی و الکتریکی زیمنس را با سامانههای مدیریت توان سریع اسکلتون ترکیب کنند. هدف این همکاری، توسعه و تجاریسازی محصولاتی برای نسل آینده مراکز داده هوش مصنوعی است؛ محصولاتی که بتوانند از سطح اتصال به شبکه برق تا تجهیزات نصبشده در رکهای پردازشی، به مدیریت بهتر انرژی کمک کنند. مارکوس گرابمایر (Markus Grabmeier)، رئیس بخش محصولات الکتریکی زیمنس، اعلام کرده است که محصولات اسکلتون مکمل سبد راهکارهای زیمنس برای مراکز داده هستند و قرار است از طریق شبکه تولیدی دو شرکت در اروپا و آمریکا عرضه شوند.
این سرمایهگذاری در ادامه برنامههای تأمین مالی و توسعه محصول اسکلتون انجام شده است. این شرکت در ماه مه، از نهاییشدن مرحله نخست یک دور تأمین مالی پیش از عرضه اولیه سهام به ارزش ۳۳ میلیون یورو خبر داده بود. همچنین در سال ۲۰۲۵ محصولی با نام GrapheneGPU را برای استفاده در مراکز داده هوش مصنوعی معرفی کرد که با هدف کاهش مصرف انرژی این زیرساختها توسعه یافته است.
افزایش تقاضا برای پردازشهای هوش مصنوعی، نیاز به راهکارهایی برای تأمین برق پایدار و مدیریت نوسانهای مصرف را بیشتر کرده است. در این میان، ابرخازنهای مبتنی بر مواد پیشرفته میتوانند در کنار باتریها و تجهیزات الکترونیک قدرت، بخشی از راهکار مدیریت انرژی مراکز داده باشند. سرمایهگذاری تازه زیمنس در اسکلتون نشان میدهد که توسعه این فناوریها بهتدریج از سطح پژوهش و تولید محدود فراتر میرود و توجه سرمایهگذاران و شرکتهای بزرگ صنعتی را نیز به خود جلب کرده است.