液浸冷却

液浸冷却は、サーバーを非導電性の絶縁液に直接浸す液冷方式です。サーバーのコンポーネントから発生した熱は、周囲の液体に伝わります。液体内に温度差が生じると、温められて密度が低くなった液体が上昇します。これに伴い、タンク上部の液体が排出され、底部からより低温の液体が補充されます。この熱移動のプロセスを自然対流と呼びます。そのため、液浸冷却システムではファンなどの追加の能動冷却コンポーネントが不要で、データセンターのエネルギー効率を大幅に向上できます。

液浸冷却には、動作原理がやや異なる2つの方式があります。

●単相液浸冷却
この方式では、冷却液は蒸発して状態変化することなく、常に液体のまま維持されます。タンク内の温まった冷却液は冷却液分配ユニット（CDU）によってくみ出され、熱交換器に送られます。熱交換器は二次冷却回路として機能し、熱を施設の冷却水または外気に移します。

●二相液浸冷却
二相方式の冷却原理は、冷却液がサーバーやITコンポーネントから熱を吸収する点で単相方式と同じです。ただし、二相液浸冷却では冷却液の状態が変化します。冷却液が極めて低い沸点に達すると、蒸気の気泡が上昇して気体になります。蒸発した蒸気は凝縮器に接触し、再び液体の状態に戻ります。液体は槽内に戻り、冷却サイクルが繰り返されます。

従来の空冷システムのように、エアフローの経路やスペースを考慮する必要がないため、液浸冷却に対応したサーバーは容易に構成を変更でき、ハードウェア密度を最適化できます。また、冷却ファンが不要になることで、データセンター内の騒音と消費電力を大幅に削減できます。これにより効率が向上し、電力使用効率（PUE）にも反映されます。さらに、冷却ファンなどの機械部品をなくせるため、メンテナンスの負担も軽減されます。

単相液浸冷却向けに、GIGABYTE Technologyは包括的なソリューションを提供しています。これには、EIAまたはOCP規格のサーバーに対応したGIGABYTE独自の液浸タンクに加え、リフト、ドライラック、冷却液などの周辺機器が含まれます。GIGABYTEの液浸冷却対応サーバーは、Asperitas、GRC、Submerなどの主要プロバイダーのソリューションにも対応しています。導入事例としては、日本を代表する通信事業者KDDIが挙げられます。KDDIはGIGABYTEのサーバーを用いた単相液浸冷却を採用し、エッジでのグリーンコンピューティングを実現する革新的な「コンテナ型液浸冷却小規模データセンター」を構築しました。

GIGABYTEは、データセンターの消費電力を大幅に削減し、PUEを改善するとともに、運用コストと環境負荷を低減できる二相液浸冷却ソリューションも提供しています。導入事例としては、世界有数の半導体メーカーが挙げられます。同社はGIGABYTEの二相液浸冷却ソリューションを採用し、PUEを1.08未満に抑え、データセンターの総消費電力を最大30%削減できる「グリーンHPCデータセンター」を構築しました。

GIGABYTEが豊富な経験を持つHPC分野は、サーバーコンポーネントから発生する高熱や、高い保守コストを理由に、液浸冷却の導入に最も適しています。GIGABYTEなら、標準サーバー製品を液浸冷却システムに完全対応させるための変更を容易に行えます。これらのソリューションで使用されるサーバーには、管理性を高めるため、縦置きでの設置・取り外しを支えるブラケットが取り付けられています。GIGABYTEの液浸タンクは一体型の構造を採用し、理想的な動作温度を維持するセンサーを備えています。また、冗長構成のCDUを搭載し、運用の安定性を高めています。

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