液冷サーバーアプリケーションのご紹介

新しいインフラストラクチャの急増に伴い、データセンターの新規建設と拡張のペースは徐々に加速しています。白書の調査によると、2019年末時点で全国で稼働中のデータセンター数は前年比28.6％増、建設中のデータセンター規模は特に3割増となった。北京、上海、広州、深センなどの一線都市では、成長率が顕著でした。

超大規模データセンターの急速な発展と不十分な宇宙キャリアにより、個々のキャビネットの電力密度の急速な増加が加速し、2025 年までに平均電力は 25kW になると予想されます。電力密度の急速な増加により、熱放散に対する要求が高まります。統計によると、2019年に「空冷」技術に代表される従来のデータセンターはIT機器の冷却にエネルギーの約43％を消費しており、これはIT機器自体のエネルギー消費量（45％）とほぼ同じである。 PUE (エネルギー効率指数) 値は一般的に 1.4 を超えており、放熱電力消費量の削減、データセンター運営コストの管理、グリーン データセンターの構築が緊急の課題となっていることがわかります。データセンターには「冷却革命」が求められています。

液冷データセンターとは、液冷技術を応用したデータセンターや液冷サーバーなどの設備を指します。従来の空冷サーバーと比較して、液冷サーバーの熱排出方法は異なります。液体冷却は、空気の代わりに液体を冷媒として使用し、発熱部品と熱を交換し、熱を除去する技術を指します。水冷サーバーとは、サーバー内に液体を注入し、冷熱交換によってサーバーの熱を奪うタイプのサーバーを指します。一般的に、業界では液体冷却を直接冷却と間接冷却に分類しています。現在、直接冷却は主に液浸冷却技術によって実現されており、相変化と非相変化に分けられます。間接冷却は主にコールド プレート液体冷却技術によって実現されます。

液浸冷却技術は、液体を熱媒体とし、加熱装置を液体に浸漬し、直接接触させて熱交換させる冷却技術です。液体は空気の 25 倍という優れた熱伝導率効果を持ち、より速くより良い温度伝達を実現し、IT 機器の効率的な冷却を実現できます。一方、液体は比熱容量が大きいため、多量の熱を吸収しても温度が大きく変化しないため、CPU温度を設定することができます。
従来の空冷データセンターと比較して、液冷データセンターは空調システムと対応する空冷インフラストラクチャを取り除き、循環ポンプを追加することで建設コストを節約できます。第二に、空冷システムと比較して、液冷データセンターはエネルギーを約 30% 節約でき、エネルギー消費率を効果的に削減し、PUE (データセンターのエネルギー効率指数) を 1.05 まで下げ、グリーン データセンターの要件を満たします。最後に、同じ熱放散条件下では、液冷システムで使用されるポンプと冷却システムは、従来の空調システムと比較して騒音が低くなります。

さまざまな液体冷却技術とソリューションに関して研究、探索、実践が行われています。他の液冷技術と比較して、液浸液冷は、高エネルギー効率、高密度、高信頼性、高可用性という特徴を備えており、クラウド コンピューティング データセンターにおける高信頼性アプリケーション シナリオにより適しています。