2024年の液浸冷却技術(immersion cooling)トレンドのポイントを一目で見る

2024-03-01

目次:

  1. 液冷技術(Liquid Cooling)とは?

  2. 液浸冷却(Immersion Cooling)とは?

  3. 液浸冷却(Immersion Cooling)技術の利点

  4. 液浸冷却(Immersion Cooling)技術の応用

  5. 液冷媒とは?

  6. 一般的な冷却液の種類

近年、生成AIの台頭に伴い、サーバーの計算能力が向上し、熱エネルギーの需要も増加しています。これにより、今後の冷却技術の発展が期待されています。もちろん、冷却性能の高いチップを直接開発し、根本的に解決することが望ましいです。

従来の空冷技術はもはや十分ではなく、液冷技術(liquid cooling)が新しい解決策となっています。その中でも液浸冷却(immersion cooling)の冷却効果が最も高く、冷却効率を大幅に向上させ、機器の運転温度を効果的に低下させ、機器の寿命を延ばすことができます。従来の空冷によるエネルギー消費や水の使用、カーボンフットプリントなどのコストが高い問題を解決します。

液冷技術(Liquid Cooling)とは?

液冷技術(liquid cooling)は、冷却液を利用して温度を下げることを指します。一般的なサーバーの液冷は、直接液冷(DLC)、またはダイレクト・ツー・チップ(D2C)液冷、そして液浸冷却(immersion cooling)に分類されます。

直接液冷(DLC): 冷却液で満たされた密閉管(または閉回路)がサーバー内の発熱部品の周囲に配置され、導熱プレート(または「冷却プレート」)を介して熱を冷却液に伝導します。冷却液は管を通ってサーバー外に流れ、熱交換器で熱を放出した後、再びサーバー内に戻ります。

液浸冷却(Immersion Cooling)とは?

液浸冷却(Immersion Cooling)は、絶縁性の液体(液冷媒)にサーバーを浸すことで、液体が直接熱を伝導し、単相または二相の物理的相変化を通じて冷却を行います。

液浸冷却(Immersion Cooling)技術の利点

  • 冷却効率の向上

    液浸冷却システムは、熱を効果的に吸収・放出でき、空気冷却システムの熱抵抗や熱伝導の問題を回避し、冷却効率を向上させます。

  • エネルギー節約と環境保護

    従来の冷却システムと比較して、液浸冷却システムは大量のファンや空調設備を必要とせず、エネルギー消費を節約し、カーボン排出を低減します。

  • 騒音と埃の低減

    液浸冷却システムは、ファン運転時の騒音を排除し、空気中の埃がハードウェアに与える影響を減少させ、機器の信頼性と寿命を向上させます。

液浸冷却(Immersion Cooling)技術の応用

  • データセンター

    大規模なデータセンターは多くの計算資源を必要とするため、冷却が重要な問題です。液浸冷却技術は冷却効率を高め、運営コストを削減するため、データセンターの運営者に好まれています。

  • 高性能計算

    高性能計算の分野では、計算資源の密度と冷却需要が非常に高いです。液浸冷却技術はこれらの課題に対応し、高性能計算を強力にサポートします。

  • 人工知能

    人工知能のアプリケーションは、大量のデータを処理するために多くの計算資源を必要とし、冷却効率の要求も高いです。液浸冷却技術は、長時間の高負荷運転でもコンピュータハードウェアを安定して信頼性を保つことができます。

液冷媒とは?

液冷媒は、液冷システムに使用される絶縁性の液体で、通常、電子機器やその他のシステムを冷却、散熱、保護するために設計されています。液冷媒は優れた導熱性能と化学的安定性を持ち、熱を効果的に吸収・伝導し、機器の安定した性能を維持します。

一般的な冷却液の種類:

  • フルオロ液

    特殊に設計された絶縁性の液体で、優れた熱伝導性能と化学的安定性を持ちますが、コストが高いため、高性能コンピュータや高効率の冷却が必要な用途に使用されます。

  • 合成油

    • ミネラルオイル

      鉱油の一種で、高い熱容量と導熱性能を持ちます。蒸発や金属の腐食は起こりませんが、環境汚染の可能性があり、異臭がするため、徐々に淘汰される傾向があります。

    • シリコーンオイル

      合成油の一種で、良好な導熱性能と化学的安定性を持ち、特定の液冷システムに使用されます。

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