Il gigante di Redmond sta esplorando una soluzione innovativa per fronteggiare l'enorme consumo energetico dei suoi data center destinati all'intelligenza artificiale generativa: i superconduttori ad alta temperatura (HTS). La tecnologia, finora relegata principalmente alla ricerca sulla fusione nucleare, potrebbe rivoluzionare l'architettura delle infrastrutture cloud e ridurre drasticamente l'impatto ambientale ed economico sui territori circostanti. Microsoft ha confermato di voler sfruttare questi materiali avanzati per trasportare grandi quantità di elettricità con resistenza zero, ottimizzando al contempo lo spazio fisico all'interno delle sale server.
L'urgenza di trovare alternative concrete è testimoniata dai numeri: secondo un'analisi del 2024, Microsoft e Google hanno consumato più elettricità di oltre 100 paesi messi insieme. Questa fame di energia ha conseguenze dirette sulle comunità locali che ospitano i data center, traducendosi in bollette elettriche più salate, riduzione della disponibilità di risorse idriche per il raffreddamento, inquinamento e fenomeni di gentrificazione. Le infrastrutture tradizionali basate su cavi di rame richiedono spazi enormi e sistemi di raffreddamento complessi, limitando la possibilità di espandere ulteriormente la capacità computazionale necessaria ai carichi di lavoro dell'AI.
I cavi HTS rappresentano un cambio di paradigma nell'architettura dei data center. Realizzati con nastro di ossido di rame e bario contenente terre rare, questi superconduttori permettono il flusso di corrente elettrica senza alcuna resistenza, eliminando le dispersioni termiche che caratterizzano i conduttori tradizionali. Secondo Alistair Speirs, General Manager of Global Infrastructure Marketing di Microsoft, "i superconduttori occupano molto meno spazio per trasportare grandi quantità di energia, permettendoci di costruire sistemi più puliti e compatti". La riduzione dimensionale rispetto ai cavi di rame consentirebbe di riprogettare completamente le sale elettriche e la disposizione dell'hardware, aumentando la densità di potenza installabile.
L'adozione industriale degli HTS ha finora incontrato ostacoli significativi legati alla complessità implementativa e ai costi. Il sistema nel suo complesso richiede ancora raffreddamento criogenico, nonostante i cavi stessi operino senza resistenza. Inoltre, la produzione del nastro HTS dipende fortemente dalla Cina, che controlla gran parte delle forniture di terre rare necessarie. Diversi analisti interpellati hanno sottolineato che Microsoft dovrà contribuire attivamente a scalare la produzione per rendere la tecnologia economicamente sostenibile su larga scala.
Paradossalmente, la ricerca sulla fusione nucleare potrebbe facilitare questa transizione. La maggior parte del nastro HTS attualmente prodotto viene destinata proprio agli esperimenti di confinamento magnetico per la fusione, un settore in rapida espansione che sta contribuendo a far calare i prezzi del materiale. I laboratori di ricerca sull'AI, incluso quello di Microsoft, stanno contemporaneamente esplorando la fusione nucleare come fonte energetica primaria per alimentare i data center del futuro, creando una sinergia tecnologica tra due fronti apparentemente distinti dell'innovazione.
Microsoft intende sfruttare gli HTS non solo all'interno dei propri data center, ma anche per rivoluzionare la rete di trasmissione elettrica su lunghe distanze. Collaborando con operatori energetici, l'azienda punta a bypassare i lunghi processi autorizzativi che caratterizzano l'aggiornamento delle reti elettriche tradizionali, che spesso richiedono approvazioni attraverso multiple giurisdizioni. La capacità di installare linee di trasmissione HTS con una fascia di rispetto ridotta a 2 metri contro i 70 metri delle linee aeree convenzionali rappresenterebbe un vantaggio competitivo significativo nell'espansione delle infrastrutture cloud.
