Южнокорейский глубокотехнологический стартап xDots представил квантовую сенсорную систему xSee для получения высокоточных данных о потреблении энергии в центрах обработки данных и промышленных объектах. Система является аппаратной основой измерений для платформы оптимизации энергопотребления xEnergy. С помощью квантовых датчиков на азотно-вакансионных центрах в алмазе она измеряет ток, магнитное поле и потоки энергии с номинальной точностью ±0,01%.
Сенсорное ядро xSee — это NV-центры в алмазе. NV-центр состоит из атома азота и соседней вакансии в кристаллической решетке алмаза; его электронное спиновое состояние подвержено влиянию внешнего магнитного поля, изменений тока, температуры и механических напряжений. Устройство отслеживает изменения спинового состояния с помощью оптического возбуждения и считывания, а затем преобразует эти изменения в локальные флуктуации магнитного поля и тока. Традиционные системы мониторинга электроэнергии обычно ориентированы на агрегированные данные на уровне распределительных щитов, цепей, счетчиков или серверных помещений, что приводит к грубой дискретизации и усреднению мелких колебаний в блоках питания серверов, охлаждающем оборудовании, двигателях, частотных преобразователях, ИБП, блоках распределения питания (PDU) и локальных линиях. Задача xSee — опустить точку измерения ближе к оборудованию и технологическим узлам, используя квантовые датчики для регистрации слабых изменений тока и возмущений магнитного поля, а затем передавать эти высокоразрешающие данные о потреблении энергии в xEnergy для моделирования.
Система работает при комнатной температуре и не требует криогенного охлаждения. Для центров обработки данных и промышленных объектов это определяет возможность ее трансформации из лабораторного прибора в развертываемое полевое измерительное оборудование.
После получения данных о потреблении энергии от xSee платформа xEnergy запускает механизм анализа на основе ИИ-агентов и панель мониторинга. Цепочка обработки данных включает дискретизацию тока и магнитного поля, синхронизацию временных рядов, фильтрацию шума, реконструкцию кривых энергопотребления на уровне оборудования, выявление аномальных колебаний и генерацию рекомендаций по энергосбережению. Серверные кластеры, чиллеры, вентиляторы, насосы, устройства преобразования питания и стоечные блоки распределения питания в центрах обработки данных могут генерировать колебания энергопотребления различной частоты и амплитуды; двигатели, компрессоры, технологическое оборудование и конвейерные системы на промышленных объектах также подвержены пускам/остановам, изменениям нагрузки и неэффективным режимам работы. xSee обеспечивает базовую точность измерений, а xEnergy преобразует эти мелкие колебания в распознаваемые состояния оборудования, режимы нагрузки и аномалии энергопотребления.
При использовании NV-центров в алмазе для измерения энергопотребления акцент делается не на «квантовых вычислениях», а на чувствительности квантового состояния к физическим возмущениям. Внешний ток создает магнитное поле, которое изменяет спиновые уровни NV-центра; считывая изменения сигнала спинового резонанса, система получает более детальную информацию о токе. По сравнению с простым наблюдением общей кривой мощности, этот метод лучше подходит для регистрации кратковременных пиков, низкоамплитудных колебаний, локальных потерь, изменений токовых характеристик, вызванных старением оборудования, а также динамических взаимосвязей между системами охлаждения и ИТ-нагрузкой.
xSee как аппаратный уровень отвечает за непрерывные измерения и высокоточную дискретизацию; xEnergy как платформенный уровень — за анализ данных, визуализацию и оптимизацию решений; панель xMon служит для отображения состояния энергопотребления на уровне оборудования, систем или технологических процессов. В совокупности технологическая цепочка начинается с показаний квантовых датчиков, проходит через периферийный сбор, анализ на основе ИИ-агентов, построение моделей энергопотребления и заканчивается корректировкой стратегий управления в центрах обработки данных или на промышленных объектах.
Последующая техническая верификация будет сосредоточена на нескольких параметрах: контроль дрейфа точности ±0,01% при длительной эксплуатации, помехоустойчивость NV-сенсоров в сложной электромагнитной обстановке, согласованность синхронных измерений в нескольких точках, способы установки в сценариях высокой плотности распределения энергии в центрах обработки данных, а также способность xEnergy стабильно отображать микроскопические сигналы энергопотребления в конкретные энергосберегающие действия для серверных нагрузок, охлаждающего оборудования, цепей электроснабжения и распределения, а также промышленного технологического оборудования.