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ラックサーバのデータセンターを支える空冷技術：福田昭のデバイス通信（471） AIサーバの放熱技術（4）（1/2 ページ）

データセンターの放熱／冷却システムの詳細を解説する。まずは空冷方式を取り上げる。

» 2024年09月18日 11時30分公開

[福田昭，EE Times Japan]

床下から冷気を送り、温められた空気を天井から回収

　サーバやデータセンターなどの放熱技術に注目が集まっている。演算処理を担うGPUとCPUの最大消費電力（熱設計電力（TDP））が増加しつつあることで、効率の高い放熱技術が強く求められるようになってきた。

　そこで本コラムでは、サーバやデータセンターなどを支える最新の放熱技術を第468回から、シリーズ「AIサーバの放熱技術」の名称で説明している。前回は、サーバの主なフォームファクター（外形の形状と寸法）を簡単に解説した。タワー型、ブレード型、ラック型である。この中で大型データセンターや広いサーバルームなどに置かれるのは、サーバラックにマウントしたラック型サーバとブレード型サーバなどだ。

　このようなシステムでは従来、ラックマウントしたサーバ（以降はサーバと略記）が発生する熱を空気の対流によって逃がしていた。通風を兼ねた空間を床下に持たせたフロア（二重床工法によるダクトフロア）に冷たい空気を流し、床下の通風口からサーバに空気を送り込む。サーバによって温められた空気は上昇し、天井を水平に流れる。温められた空気は、空調機（CRAC：Computer Room Air Conditioner、「クラック」とも呼ぶ）によって冷やされ、床下に送り込まれる。

　空調機（CRAC）を利用する空気冷却方式の許容電力はそれほど大きくない。ラック当たりで最大10kWとされる。2020年の時点で高性能コンピューティング向けデータセンターの消費電力はラック当たりで20kW～40kWに達しており、CPUの消費電力は200Wを超え、GPUの消費電力は300Wを超えていた（参考文献：「現代のデータセンターの冷却戦略」、Hewlett Packard Enterprise、2020年9月発行）。