ITICカーブ規格は、データセンターの試験および検証においてどのように活用されているのでしょうか？
AIやハイパースケールワークロード向けに構築されたデータセンターは、約10年前に業界が想定していたよりも安定性の低い電力網に接続されています。 サーバーの電源装置は、かつては稀な現象だった電圧低下、電圧上昇、停電に耐えなければならない。その耐性を証明するには、業界標準の耐電圧ベンチマークである「ITICカーブ試験」が必要となる。この試験を適切に実施するには、実際のラックや電源シェルフが稼働している電力レベルにおいて、こうした電圧変動を正確かつ繰り返し再現できるAC電源または電力系統シミュレータが必要となる。
ITIC曲線とは何を表しているのでしょうか？
ITICカーブ（情報技術産業評議会（ITIC）カーブ、旧称CBEMAカーブ）は、2000年以来、IT機器およびサーバー機器の耐電圧範囲を規定してきました。このカーブは、機器が誤動作したり損傷を受けたりすると予想される前に、交流電圧が公称値からどの程度まで変動し、その状態がどのくらいの時間続くかを、以下の3つの領域に分けて示しています：
- 使用禁止地域— 損傷の恐れがある過電圧／サージ状態
- 機能領域における中断なし— 機器が正常に稼働し続けるべき動作範囲
- 無損傷領域— 機能が一時的に失われたとしても、損傷を引き起こすことのない、より深い窪みや一時的な途切れ
実際の現場の状況は、必ずしもこれらの範囲内に収まるとは限りません。電力系統のスイッチング過渡現象や発電機／UPSの切り替え時には、曲線の公表された限界値を大幅に超えるスパイクが発生する可能性があるため、高性能な試験用電源には、標準的なサグ／スウェル／ドロップアウトのシーケンスだけでなく、禁止領域にまで及ぶ余裕が必要となります。
AIインフラにおいて、ITICテストが不可欠となった理由
- AIワークロードは電力網に負担をかけます。高密度に配置されたGPUやアクセラレータラックは、突発的で大電流の負荷を引き起こし、電力会社からの供給ラインと施設内のバックアップシステムの双方に負担をかけます。
- 新規の施設は、多くの場合、電力網の脆弱な地域に立地しています。土地や電力の確保の都合上、建設は、大都市圏の密集したインフラに比べて電力供給の安定性が低い地域へとシフトしています。
- バックアップへの切り替えは、その都度システムへの負荷となります。電力会社からUPS、そして発電機へと電源が切り替わる過程そのものが電圧変動を伴う事象であり、電源システムはハードリセットを行わずにこれを吸収しなければなりません。
ITIC認定を受けるためにAC電源が満たすべき要件
ITIC試験は単一の測定値ではありません。これは、通電中の電源またはパワーシェルフに対して、電圧変化のプログラムされた一連のシーケンスを実行し、その際に出力の電圧低下、リセット、またはシャットダウンが発生しないかを監視するものです。つまり、電源には以下の要件が求められます：
- 平均RMS値ではなく、交流波形に同期させて、ステップの振幅と持続時間を正確に設定する
- 短時間かつ高振幅の事象を用いて、許容限界を超える領域を検証し、設計余裕を確保する
- 実際のラック電力レベルにおいて、単相、分割相、三相の各構成で復旧し、クリーンに繰り返し動作させる
再生可能エネルギー対応の送電網シミュレータは、まさにこの目的のために構築されています。つまり、電圧低下・電圧上昇・停電・過渡現象の全シーケンスをネイティブに実行し、未使用のエネルギーを熱として放出するのではなく、送電網に還元するものです。
ITIC試験向けグリッドシミュレータおよび交流電源の製品ラインナップ
- RGSシリーズ 回生型グリッドシミュレータ — オプションの4象限AC/DC負荷を備えた2-in-1グリッドシミュレータで、出力範囲は約12 kVAから1.296 MVA以上まで対応しています。内蔵の200 µs分解能のデジタイザ／オシロスコープにより、別途測定装置を必要とせずに、曲線上のサブミリ秒単位のスウェル、ドロップアウト、リング波のポイントを直接捕捉します。
- PHIL搭載 GSZシリーズ回生型グリッドシミュレータ — ITIC方式の過渡現象生成機能と、リアルタイムのパワー・ハードウェア・イン・ザ・ループ（PHiL）方式による電力系統モデリングを組み合わせたシステムです。30 kVA/kW単位のブロック構成で提供され、最大550 kVA/kWまで並列接続が可能で、高出力システムでは1.1 MW以上にも対応します。
- AGXシリーズ オールインワン回生型AC/DC電源 — 1つのシャーシにAC電源、DC電源、電流源、AC/DC負荷、およびPHILインターフェースを統合し、4Uあたり最大24 kW、総出力範囲は6 kVAから1.296 MVA+を実現します。
- SmartSource Suite — 再現性が高く正確なシーケンス制御により、完全なITICシーケンス（サグ、スウェル、ドロップアウト、リング波、カスタム波形）を構築・実行するための、ブラウザベースの制御プラットフォームです。
これらのプラットフォーム間で相間およびチャネル間のガルバニック絶縁が確保されているため、非対称で相不平衡な外乱試験にも対応可能です。これは、対称的な三相事象よりも、実際の電力系統の故障の挙動に近いものです。また、RGS、GSZ、AGXシリーズは共通の制御アーキテクチャを採用しているため、コンポーネントレベルのPSU認定用に構築されたITICシーケンスを、プラットフォームを切り替えることなく、フルパワーシェルフおよびラックの検証へと拡張して活用することができます。
ITICと他の耐性基準との比較
データセンターの電力供給において、ITICカーブだけが電圧耐性の基準となっているわけではありません。ERCOTの低電圧ライドスルー要件やSEMI F47は、それぞれ系統連系発電設備および半導体機器について、独自の電圧対持続時間限界を定めています。 これら3つを比較すると、規格ごとに許容電圧レベルや許容持続時間が大きく異なることがわかりますが、その根底にある試験方法は同じです。すなわち、所定の期間、異常な交流電圧条件を印加し、機器がそれを乗り切れることを検証するというものです。適切なプログラミングを行えば、通常、1つの規格に対応できる試験装置であれば、これら3つすべてに対応可能です。
データセンターの電力試験計画の全体像を固める
ITICカーブ試験は、より広範な電力品質認定の一環です。また、高調波およびフリッカーの適合性評価（SmartTS-HFI試験システム）、電圧低下および短時間の停電（EPTSシリーズ、最大100 A/相）、およびパワーチェーンのDC側におけるBBU／エネルギー貯蔵装置の検証もサポートしています。
よくある質問
ITICカーブ試験では、どのような点を確認するのでしょうか？
これにより、サーバーの電源装置が業界の許容電圧範囲内にとどまっていることが確認されます。つまり、電圧低下、電圧上昇、停電が発生しても、故障や損傷を招くことなく正常に動作し続けます。
ITICカーブ試験の実施にはどのような手順が必要ですか？
テストエンジニアは、電源のAC入力に対して電圧低下、電圧上昇、電圧消失、過渡現象の一連のシーケンスをプログラムし、各ステップで被試験装置のドロップ、リセット、またはシャットダウンを監視します。当社のRGSおよびGSZシリーズのグリッドシミュレータは、これらのシーケンスを直接生成し、SmartSource Suiteがプログラミングを処理します。
どのような機材が必要ですか？
電圧の振幅や持続時間を高速かつ高精度に制御できるプログラマブル交流電源、あるいは回生型グリッドシミュレータであり、印加された各イベントや被試験装置の応答を確認するための計測機能も備えています。当社のRGS、GSZ、およびAGXシリーズは、この用途向けに設計されており、ベンチスケールの電源からメガワット級のラック試験まで幅広く対応しています。
ITICカーブ試験は必須ですか？
いいえ――これは規制上の要件ではありませんが、現実の、不完全な商用電源環境下での信頼性の高い動作を確認するための、業界標準の指針となっています。
ITICカーブとSEMI F47の違いは何ですか？
ITICカーブは、IT機器およびサーバー機器の一般的な電圧許容範囲を規定しているのに対し、SEMI F47は、半導体製造装置の電圧低下時の耐性（ライドスルー）に焦点を当てた、より限定的な規格である。
概要
ITICカーブ試験機能は、当社のAGXシリーズオールインワン電源、RGSグリッドシミュレータファミリー、AZXシリーズオールインワンAC/DC電源、およびGSZシリーズ回生型グリッドシミュレータでご利用いただけます。
アプリケーションエンジニアにご相談ください
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詳細については、sales@pacificpower.com までお問い合わせください。