IT業界で34年、データセンターインフラ分野で25年の経験を持つカーティスは、液冷、データストレージ、システム統合、そしてAI対応環境に関する深い専門知識を有しています。彼の業界における豊富な経験により、この記事は、次世代AIデータセンターを形作る革新的なDirect-to-Chip Cooling技術を含む、液冷の未来を理解したいと考えるすべての人にとって信頼できるリソースとなります。
液体冷却の需要の高まり
AIデータセンターがハードウェアの限界に挑戦するにつれ、従来の空冷方式では対応が困難になっています。あらゆるAIデータセンターで需要の高いNVIDIA GB200プロセッサは、非常に多くの熱を発生するため、空冷はもちろん、液浸冷却でさえも十分な熱管理ができません。この課題により、 ダイレクト・ツー・チップ(D2C)単相液体冷却 高性能 AI インフラストラクチャに最適なソリューション。
チップへの直接冷却の仕組み
D2C冷却には コールドプレート プロセッサに直接取り付けられています。専用の冷却剤がこれらのプレートを循環し、熱を吸収して冷却装置に戻ります。 冷却水分配ユニット(CDU)冷却され再循環されます。CDUには主に2つの構成があります。
- 液空(L2A)CDU – ファンを使って液体を冷却し、再循環させます。この方式は、水冷設備が組み込まれていない施設に適しています。
- 液体対液体(L2L)CDU – 冷却には施設の水を使用するため、効率は向上しますが、もともと液体冷却用に設計されていないデータセンターではインフラストラクチャの更新が必要になります。
重要な違いは 単相冷却と二相冷却 それは 単相冷却液体は一定の状態を保ちますが、 二相冷却蒸気に変換され、凝縮して液体に戻ります。二相冷却はより効率的ですが、コストが高く複雑であるため、 単相D2C冷却 今日の AI データ センターの主な選択肢です。
CDUのサイズと展開方法
データセンターには異なる CDUのサイズと展開構成 作業負荷の強度、施設のレイアウト、既存の冷却インフラに基づいて決定されます。主な種類は次のとおりです。
- ラックベースCDU – サーバーラック内に設置されるコンパクトなユニット(通常4Uサイズ)。マニホールドシステムを使用して、ラック内のすべてのサーバーに冷却液を分配します。
- 行ベースのCDU – サーバーラックの列の端または中央に配置し、複数のラックを冷却します。 二次流体ネットワーク(SFN)適切な配管材料とデータセンターポリシーの遵守が不可欠です。
- 施設ベースのCDU – 数メガワットの放熱に対応するよう設計された、独立した機械室に設置された大規模な冷却ソリューション。効率的な冷却液分配を実現する堅牢なSFN設計が求められます。
- リアドア熱交換器(RDHx) – サーバー ラックの背面に取り付けられた RDHx ユニットは、受動的な熱交換器として機能し、冷水または特殊な冷却剤を使用して、空気が施設に戻る前に空気から熱を取り除きます。
チップ直接冷却の利点
AI駆動型ワークロードの需要 より高い電力密度 従来のデータセンターサーバーよりも冷却効率が重視されるため、D2C冷却は空冷や液浸冷却ソリューションに比べていくつかの利点があります。
- 効率の向上 – D2C 冷却では、プロセッサからの熱を冷却媒体に直接伝達することで、熱抵抗を大幅に低減します。
- エネルギーコストの削減 – 従来の空冷システムでは、最適な温度を維持するために巨大なファンとチラーが必要です。D2Cソリューション 消費電力を削減する長期的なコスト削減につながります。
- 拡張性 – モジュラーCDUを使用すると、データセンターは 段階的にアップグレードする 施設全体を改修することなく、冷却インフラストラクチャを強化できます。
- 水の使用量の削減 – 従来の蒸発冷却とは異なり、D2C システムは閉ループの冷却剤循環を使用し、水の使用量を最小限に抑えます。
液体冷却導入における課題の克服
メリットがあるにもかかわらず、 チップへの直接液体冷却 いくつかの課題があります。
- 既存施設の改修 – 空気冷却用に構築された古いデータセンターでは、 インフラストラクチャのアップグレード L2L冷却に対応するため。
- クーラントの適合性 – 適切な冷却剤を選択する 熱伝導性、耐腐食性、長寿命 重要です。
- 標準化の問題 – 業界のリーダーたちは ユニバーサル液体冷却規格、バリエーション CDUの種類、マニホールド設計、冷却剤の配合 統合の障害を生み出します。
AIデータセンターにおける液体冷却の未来
As AIワークロードはより高密度になり、より電力を消費するようになる液体冷却は今後も進化を続けるでしょう。業界は ハイブリッド冷却ソリューション、組み合わせて リアドア熱交換器付きD2C冷却 効率を最大化するため。 施設の水の可用性 の普及も促進するだろう L2L CDUパフォーマンスと持続可能性がさらに向上します。
まとめ:
チップへの直接液体冷却は AI駆動型データセンター向けの主要ソリューション比類のない効率性、拡張性、そして長期的なコストメリットを提供します。 プロセッサがより強力になり、放熱の要求が高まるデータセンターは採用する必要がある 革新的な冷却技術 パフォーマンスと持続可能性を維持するために。D2C冷却とその導入戦略を理解することは、現代のAIインフラストラクチャにおいて情報に基づいた意思決定を行う上で不可欠です。
At ByteBridgeは、お客様独自のニーズに合わせた最先端の冷却ソリューションの提供に特化しています。Direct-to-Chipソリューションを含む液冷に関する専門知識を活かし、データセンターの拡張性とパフォーマンスを最大限に引き出す、最適化されたエネルギー効率の高いシステムの設計・実装を実現します。 ByteBridge、AI ワークロードのための将来を見据えたインフラストラクチャを確保しながら、現代の冷却の課題を克服するための信頼できる味方を得ることができます。
著者について
カーティス・ブレヴィル
液体冷却担当グローバルヘッド - AIデータセンター
AIデータセンターの液体冷却担当グローバルヘッド、カーティス・ブレヴィル博士 ByteBridgeは、34年以上のIT経験を有し、そのうち25年間はデータセンターインフラを専門としています。液体冷却、データストレージ、システム統合、AI対応環境の業界リーダーであるカーティスは、CoolIT Systems、AHEAD、Dell Technologiesで重要な役割を担い、ハイパフォーマンスコンピューティングとAIワークロード向けの最先端ソリューションの構築に携わってきました。チップへの直接冷却と次世代熱管理に関する専門知識を活かし、データセンターの効率性と持続可能性の進化において、信頼できる発言力を持つ人物です。