AI普及の思わぬ弊害 データセンターの電力問題が深刻化：半導体やシステムの改善が不可欠（2/2 ページ）

AI（人工知能）の発展が進む上で、データセンターの電力消費量に対する懸念が増している。次世代パワー半導体の積極的な採用や、より効率の良いデータセンターアーキテクチャの採用をはじめ、早急な対策が必要になる。

[Alan Patterson，EE Times]

データセンターの増加は住民の反対を招く可能性も

　データセンターや暗号通貨ツール、ゲーム機のエネルギー消費量の見積もりを出そうとする人ほとんどいない。この問題には、いわゆる「リバウンド効果」が関係している。コンピュータやスマートフォンなどの電子製品の効率が着実に向上している一方で、最近のAIモデルの進歩によってデータセンターサービスの爆発的な増加が進み、電力需要が高まっている。

　IEAによると、一般的なデータセンターの電力需要は、コンピューティングが全体の40％を占めるという。さらに、安定した処理効率に向けたサーバラックの冷却に40％を消費する。残りの20％は、周辺IT機器による消費である。

　米国では、2020年のエネルギー法により、連邦政府がデータセンターのエネルギー使用を調査し、その効率化を推進することが義務付けられている。エネルギー省は、半導体の国内生産を支援し、冷却要件を削減する、より効率的なチップの開発に資金を提供している。世界最大のデータセンターが集中するバージニア州の州政府は、持続可能性の向上と炭素排出量の削減を義務付けている。

　Krein氏は、「もし来年（2025年）、10カ所、12カ所、さらには15カ所で500MWのデータセンターの話が持ち上がることになれば、規制当局や電力会社から反対の声が上がるのに長くはかからないだろう。都市規模の負荷を特定の地域に課すことはできない。このような非常に大規模な電力需要を集約させるのではなく、地域に分散させる方法を見つけ出す必要がある」と述べている。

半導体の熱効率改善も重要に

　ダイヤモンド材料の半導体を手掛けるカリフォルニア州のスタートアップDiamond Quantaの創業者であるAdam Khan氏は、「電力設備の半導体の熱効率を改善すれば、データセンターの総テラワット予算の約10％を節約できる」と指摘する。

　Khan氏はEE Timesに対して、「熱的な観点からだけ見ても、ダイヤモンドは、SiC（炭化ケイ素）よりはるかに優れている。シンプルな電源ユニットでN型とP型のドーピングを可能にすることで、この予算を大きく削減できるようになる。NVIDIAのAIチップを置き換えようとは考えていないが、データセンター向けの電源供給チップについては置き換えを狙っている」と語った。

　Krein氏は別のアプローチについても語っている。同氏は、「データセンターにはエネルギー需要を削減するためにDC（直流）配電システムが必要である」と述べている。

　同氏は、「実際に、従来の60Hzの三相AC（交流）システムを使用する代わりに、サービスエントランスで整流し、例えば400Vや±350VのDCをラックに分配している所もある。これにより、いくつかの電力変換レイヤーを削減し、かなりの量のエネルギーを節約することができる。恐らく、ビル全体の消費電力を10％程度削減できる」と説明している。

【翻訳：滝本麻貴、編集：EE Times Japan】