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データセンターの液体冷却

液体冷却:データセンターのエネルギー効率を飛躍的に改善

データセンターは24時間稼働し、大量の電力、水、スペースを使用します。従来、データセンターは空冷・水冷に依存してきました。しかし、データ処理の需要が世界的に高まり、チップにより発生する熱も増加するにつれて、既存の技術だけでは対処できなくなってきています。

液体冷却にはいくつかのソリューション(単相式/二相式、ダイレクトチップ冷却/液浸冷却など)があり、世界の気候でエネルギーと水の効率を改善し、優れたパフォーマンス能力と総所有コストの削減を実現します。  例えば、二相流体は、代替品である単相流体の10~100倍の熱伝達能力を発揮します。

以下に、Opteon™(オプテオン™)ソリューションをご紹介します。

二相式ダイレクトチップ冷却

二相式ダイレクトチップ冷却は、中央処理装置(CPU)やグラフィックスプロセッシングユニット(GPU)のような発熱量が多い部品に直接接触して冷却する高度な冷却技術です。この方法では、誘電性流体を循環させてこれらの部品から熱を吸収し、流体が沸騰するときにも熱を吸収します。その後、蒸気は凝縮して再循環され、効率的で持続可能な冷却が実現します。

二相式液浸冷却

二相式液浸冷却では、電子部品を半密閉タンク内の誘電性流体に浸します。部品が熱くなると、流体が沸騰し、液体から蒸気に変化して、システムから効果的に熱を除去します。その後、蒸気は凝縮して自然に液体の状態に戻るため、連続冷却が可能となります。この方法は熱管理と信頼性に優れているため、重要なデータセンターに最適です。

空冷技術と比較した場合、Opteon™(オプテオン™)2P50誘電性流体などを使用した二相式液浸冷却技術は以下を実現します。

  • 冷却エネルギーの使用量を最大90%削減1電力使用効率(PUE)をほぼ1(1.05)まで低減2、3
  • ほとんどの気候において水4の使用がほぼ不要
  • データセンターの物理的な設置面積を最大60%削減可能5
  • サーバーと冷却システムのファンが不要となるため、データセンター内の騒音が低減

液体冷却のメリット

  • 効率の向上:液体冷却は熱伝達能力が優れているため、過熱のリスクを低減し、システム全体のパフォーマンスを向上させます。
  • 持続可能性:液体冷却に地球温暖化係数の低い誘電性流体を使用すれば、環境負荷と資源の消費(エネルギー、水、スペースなど)を最小限に抑えつつ、グリーンデータセンターの目標と循環性をサポートできます。
  • 信頼性:液体冷却システムは堅牢性と耐久性を念頭に設計されているため、長期的に安定した運用が可能です。

Chemours(ケマーズ)の液体冷却ソリューションをご覧いただき、データセンターのパフォーマンスと持続可能性の最適化にお役立てください。

 

(*) 規制承認待ち
1 liquid-stack-chemours-whitepaper_may2022_final.pdf
2 https://pages.chemours.com/IC-Case-Study-October-2024.html
3 https://liquidstack.com/content/uploads/2023/05/LQS_Whitepaper_051223.pdf
4 https://www.opteon.com/en/products/thermal-management/2p50
5 https://www.opteon.com/en/products/thermal-management/2p50