液浸冷却

液浸冷却とは、非導電性の誘電性液体を満たした槽内にサーバーを直接浸漬する液冷方式です。サーバーのコンポーネントから発生した熱は、周囲の液体へ移動します。液体内の温度差により、加熱されて密度が低下した液体は上昇します。この際、タンク上部の液体が排出され、タンク下部のより低温の液体と入れ替わります。この熱移動プロセスは自然対流と呼ばれます。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を必要とせず、データセンターのエネルギー効率を大幅に向上させることができます。

液浸冷却には、動作方式がやや異なる2つのタイプがあります。

●単相液浸冷却
この方式では、冷却液は蒸発による相変化を起こさず、常に液体の状態を維持します。タンク内で温まった冷却液は冷却液分配装置（CDU）によって送出され、熱交換器で熱が移動します。熱交換器は二次冷却回路であり、設備水または外気へ熱を移します。

●二相液浸冷却
二相方式も、冷却液がサーバーまたはITコンポーネントから熱を吸収する点では単相方式と同様です。ただし、二相液浸冷却では冷却液が相変化します。冷却液が非常に低い沸点に達すると、蒸気の気泡が上昇して気体状態になります。蒸発後の蒸気はコンデンサーに接触し、再び液体の状態に戻ります。液体は槽内へ戻り、サイクルが繰り返されます。

従来の空冷システムで必要となる配線経路や気流用スペースを考慮する必要がないため、液浸冷却対応サーバーは容易に改造でき、最適なハードウェア密度を実現できます。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、電力使用効率（PUE）にも表れるように、効率の向上につながります。さらに、冷却ファンなどの機械部品をなくすことで、メンテナンスの必要性も低減します。

GIGABYTE Technologyは、単相液浸冷却向けに、EIAまたはOCP規格のサーバーに対応する自社製液浸タンクをはじめ、リフト、ドライラック、冷却液などの周辺機器を含む包括的なソリューションを提供しています。GIGABYTEの液浸冷却対応サーバーは、Asperitas、GRC、Submerなど、主要ベン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、国内大手通信事業者のKDDIは、GIGABYTEサーバーによる単相液浸冷却を活用し、エッジにおけるグリーンコンピューティングに向けた革新的な「コンテナ型液浸冷却小型データセンター」を構築しました。

GIGABYTEは、データセンターのエネルギー消費量を大幅に削減し、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、世界有数の半導体メーカーは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、データセンター全体の消費電力を最大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が豊富な実績を持つHPC分野は、サーバーコンポーネントが発する高熱や高額な保守コストのため、液浸冷却の導入に特に適しています。GIGABYTEでは、標準サーバー製品を液浸冷却システムと完全に互換性を持つよう容易に改修できます。これらのソリューションで使用されるサーバーには、管理を容易にするため、垂直方向での設置・取り外しに対応するブラケットが装備されています。GIGABYTEの液浸タンクは自己完結型で、最適な動作温度を維持するセンサーに加え、運用安定性を高める冗長構成のCDUを搭載しています。

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