Pertumbuhan digital didorong oleh komputasi awan, 5G, IoT, serta akselerasi adopsi AI/ML yang membawa tantangan baru pada arsitektur daya pusat data. Menurut International Energy Agency (IEA), konsumsi listrik pusat data global pada 2024 diperkirakan sekitar 415 TWh dan, dalam skenario baseline, berpotensi berlipat ganda hingga ~945 TWh pada 2030; lonjakan ini terutama dipicu oleh meningkatnya porsi server “accelerated” untuk beban kerja AI yang menaikkan densitas daya per rak dan kebutuhan pendinginan serta keandalan yang lebih ketat.
Di sisi fisik, densitas rak melonjak signifikan. Laporan industri menunjukkan rak AI modern secara umum beroperasi pada 60–120 kW per rak, sementara sebagian penyedia dan roadmap produsen mulai membahas konfigurasi di atas itu untuk klaster AI besar—mengimplikasikan arsitektur power distribution yang makin kompleks serta ketergantungan pada pendinginan canggih.
Regulasi efisiensi energi dan target keberlanjutan juga mempertegas standar performa sistem daya. Selain optimalisasi PUE dan praktik efisiensi, industri mulai mengeksplorasi HVDC (High-Voltage DC) khususnya ~380 V DC untuk mengurangi tahapan konversi dan rugi-rugi, serta meningkatkan keandalan rantai pasok daya dari grid hingga rak. Evolusi menuju HVDC menambah ruang uji baru: mulai dari ketahanan terhadap sag/interupsi pada sisi DC, karakteristik proteksi, hingga validasi interoperabilitas dengan DC-DC converter tegangan tinggi.
Mengapa Penting?
Pengujian ketat terhadap daya menjadi pondasi untuk menjaga keandalan dan efisiensi data center. Beberapa alasan utama antara lain:
1. Keandalan Berkelanjutan
Data center adalah environment 24/7; gangguan daya sekecil apa pun bisa menyebabkan downtime besar, kehilangan data, dan kerugian finansial signifikan. Pengujian secara rutin membantu memastikan semua komponen daya bekerja dengan baik.
2. Kualitas Daya (Power Quality)
Distorsi harmonik, fluktuasi tegangan, atau faktor daya buruk bisa meningkatkan konsumsi energi, mengancam performa perangkat, serta memperpendek umur operasionalnya. Penilaian kualitas daya memungkinkan deteksi dini potensi masalah dan perbaikan yang tepat.
3. Kepatuhan Regulasi
Banyak industri mensyaratkan standar keselamatan dan power quality tertentu. Pengujian memastikan pemenuhan IEC, ISO, atau standar lokal lainnya, serta memudahkan proses audit dan sertifikasi.
4. Efisiensi Energi dan PUE (Power Usage Effectiveness)
Data center memiliki biaya operasional besar akibat konsumsi energi. Pengujian memungkinkan optimasi sistem, termasuk penggunaan backup dan distribusi daya, sehingga dapat menekan PUE dan memperbaiki efisiensi
Evaluasi Unit Konversi Daya & Baterai Cadangan
Unit konversi daya di lingkungan data center meliputi perangkat yang mengubah/mengatur tenaga dari sumber ke beban, mis. rectifier/PSU (AC→DC), DC-DC converter (point-of-load), inverter (DC→AC pada sistem tertentu), dan modul distribusi daya. Baterai cadangan (BBU/UPS batteries) adalah sumber energi sementara yang menyediakan ride-through atau backup ketika gangguan pada suplai utama terjadi. Evaluasi harus mencakup fungsi listrik (tegangan, arus, efisiensi), respon dinamis (transien & recovery), keamanan (isolasi/hipot), serta perilaku baterai (kapasitas, DCIR, umur siklus, performa termal).
Unit Power Supply (PSU) yang memasok daya ke server memiliki tegangan input/output dan kapasitas daya yang berbeda-beda, tergantung pada jenis server, tujuannya, dan lingkungan instalasi. Seri power supply AC-regulated PCR-WEA/WEA2R dari Kikusui Electronics dapat beralih antara output satu fase dan tiga fase (terbatas pada model dengan daya 3 kVA atau lebih) dan mendukung tegangan output maksimum 320 Vrms. Selain itu, seri ini dapat diperluas hingga tiga fase 540 kVA dalam operasi paralel, memenuhi permintaan kapasitas yang lebih tinggi yang terus meningkat.
Pengujian ini mencakup simulasi kondisi nyata seperti fluktuasi input, gangguan voltage, serta performa dalam keadaan darurat. Hal ini membantu tim R&D dan operasional menentukan desain PSU/BBU yang tahan banting dan efisien biaya.
Evaluasi Unit Server
Server modern — baik untuk data center konvensional maupun high-performance computing (HPC)/AI workloads — adalah beban listrik yang sangat dinamis. Karakteristiknya antara lain:
- Beban non-linear (power supply switching, VRM, GPU accelerator).
- Lonjakan konsumsi daya dalam hitungan mikrodetik saat workload berubah (misalnya GPU training vs idle).
- Sensitivitas tinggi terhadap fluktuasi tegangan (voltage droop, ripple, noise).
- Kebutuhan keandalan uptime 24/7 (downtime sekecil apa pun dapat berarti kerugian besar).
Karena itu, server tidak hanya diuji fungsinya (boot, kinerja aplikasi), tetapi juga kompatibilitas listrik terhadap suplai daya. Jika power supply server gagal beradaptasi dengan kondisi nyata (mis. transien beban atau sag tegangan AC), maka risiko crash, data loss, hingga kegagalan permanen bisa muncul.
Seri PWR-01, catu daya DC jangkauan luas, direkomendasikan untuk memberi daya pada unit server. Karena rentang outputnya yang luas, seri ini dapat beroperasi pada beban penuh dalam peringkat dayanya, baik tegangan penggeraknya 12V maupun 48V. Untuk pengujian evaluasi POL (Point of Load) di dalam server, kami merekomendasikan seri PLZ-U, beban elektronik multikanal, dan seri PLZ-5W, beban elektronik multifungsi.
Seri PLZ-5W dapat beroperasi pada rentang tegangan rendah mulai dari tegangan operasi minimum 0,25V dan memiliki respons kecepatan tinggi dengan laju perubahan tegangan maksimum 60A/μsec. Seri ini merupakan pilihan yang sangat baik untuk pengujian transien beban POL, yang membutuhkan karakteristik respons cepat.
Pengujian menyeluruh ini validasi bahwa unit server tidak hanya stabil secara listrik, tapi juga aman dalam operasi jangka panjang.
Evaluasi HVDC
Distribusi daya di data center menggunakan AC (Alternating Current) dengan tahapan konversi: Grid AC → UPS AC/DC → PDU AC → PSU Server AC/DC → DC point-of-load. Setiap tahap konversi menimbulkan rugi-rugi energi, biasanya 4–7% per tahap, yang dalam skala ribuan rak bisa berarti megawatt daya terbuang.
High-Voltage DC (HVDC), biasanya di kisaran ±380 VDC, ditawarkan sebagai solusi untuk:
- Mengurangi tahap konversi daya → lebih efisien.
- Meningkatkan keandalan → arsitektur sederhana, lebih sedikit komponen yang rawan gagal.
- Kompabilitas dengan energi terbarukan (PV, fuel cell) yang output-nya DC.
- Mengurangi ukuran kabel dan distribusi panas karena tegangan lebih tinggi mengurangi arus (I), sehingga rugi daya (I²R) menurun.
Seiring meningkatnya kesadaran akan pentingnya efisiensi energi dan kebutuhan untuk mengurangi dampak lingkungan, studi dan penelitian tentang catu daya DC juga diperkirakan akan terus berkembang. Meskipun catu daya AC saat ini merupakan bentuk transmisi daya paling populer untuk pusat data, catu daya HVDC semakin menarik perhatian karena efisiensi dan keandalannya. Standar DC tegangan tinggi 380 V DC khususnya semakin populer.
Kikusui Electronics mencakup seri PXT catu daya DC teregulasi, yang mendukung tegangan tinggi dan kapasitas besar, dan seri PCR-WEA/WEA2 yang dapat melakukan uji standar sesuai dengan IEC61000-4-29, yang menetapkan uji ketahanan terhadap penurunan tegangan, interupsi singkat, dan fluktuasi tegangan pada catu daya DC.
Seri PLZ-5WH2 beban elektronik DC tegangan tinggi dapat menangani tegangan input hingga 1000 V, sehingga perangkat ini cocok untuk uji karakteristik beban inverter AC/DC.
Melalui evaluasi HVDC, data center dapat mempersiapkan infrastruktur yang lebih efisien dan future-proof.
Pengujian komprehensif terhadap power supply dan sistem daya di data center serta server IT bukanlah tambahan: ini adalah kebutuhan strategis untuk menjaga operasional, keamanan, efisiensi, dan keberlanjutan bisnis.
Menggunakan solusi Kikusui, seperti PCR-WEA/WEA2R (AC), PWR-01 (DC), PLZ Series (electronic load), TOS Series (safety testing), dan PXT (HVDC), memberikan pendekatan menyeluruh:
- Menjamin keandalan operasional melalui simulasi realistik dan beban variatif.
- Meningkatkan efisiensi energi, menekan biaya operasional, dan mendukung target keberlanjutan.
- Memastikan keamanan dan compliance terhadap standar internasional.
- Memungkinkan transisi ke sistem daya modern seperti HVDC.
Secara keseluruhan, pendekatan profesional seperti ini memastikan data center dan server IT siap menghadapi tantangan skala besar saat ini dan masa mendatang.
Jika Anda membutuhkan informasi lebih lanjut mengenai solusi pengujian daya, power supply, hingga sistem HVDC untuk data center maupun server IT, jangan ragu untuk menghubungi kami melalui tombol WhatsApp di pojok kanan bawah. Tim kami siap membantu memberikan konsultasi dan rekomendasi perangkat Kikusui yang sesuai dengan kebutuhan pengujian Anda, sehingga operasional data center tetap efisien, andal, dan siap menghadapi tantangan masa depan.
References :
- Kikusui Electronics – “Evaluation of Power Supplies for Data Centers and IT Servers”
- Kikusui Electronics – Solusi HVDC & produk terkait (PWR-01, PCR-WEA/WEA2R)
- Kikusui Electronics – Produk Safety Testing (TOS Series) dan Electronic Load (PLZ Series)
- Hatch Power – Pentingnya penilaian kualitas daya di data center
- Device42 – Manajemen penggunaan daya dan efisiensi operasional (PUE)
- Vertiv – Evaluasi penggunaan DC Power di data center (white paper)
- EE Power – Peran pengukuran daya presisi dalam data center modern
