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NTTデータ、既存データセンターでの活用が容易な「ラック型液浸冷却システム」を三菱重工と構築
2023年6月16日 13:05
株式会社NTTデータは16日、既存データセンターで活用可能なサーバーなどのIT機器を、液体の中で直接冷却する「ラック型液浸冷却システム」を三菱重工業株式会社（以下、三菱重工）と構築したと発表した。
構築したラック型液浸冷却システムは、IT機器を特殊な絶縁性のある液体に浸し、効率的な冷却を図る、一相式・非沸騰型の液浸冷却方式を採用している。2023年3月～5月に実施した、三鷹データセンターEASTでの実機検証の結果、冷却にかかるエネルギーを同社ビル基準において92％削減し、さらに液浸冷却では一般的な「タンク型液浸冷却システム」での課題である運用性も173％向上することが確認されたという。
今回、三菱重工が開発した「ラック型一相式の液浸冷却システム」は、タンク型液浸冷却システムに比べてNTTデータの既存データセンター設備への導入適応性が高く、また、運用／保守性、積載多様性、省エネ性を向上させて、複雑化する顧客ニーズへ柔軟に応えることを目的として、実機による実証を行った。
液浸冷却とは、IT機器を絶縁性のある液体に浸すことで、効率的な冷却を図る次世代の冷却方式で、今回検証したラック型一相式の液浸冷却システム（IT機器に合わせて小型槽をラック内に複数配置）では、空冷システムの運用基準におおむね準拠した形で運用をスタートでき、導入時の負担を軽減できる。さらに、三菱重工製ドライクーラーと組み合わせることで、消費電力を大幅に削減できる。
導入単位を19インチラック単位とすることで、一般的な既存データセンターの構築・運用と相違なく導入できる。NTTデータのデータセンタービジネスは、顧客向け開発システムのシステム基盤や自社サービスのインフラの収容を主軸とするため、ラック単位の運用は利便性が高く、相性が良いと説明。さらに、今回の実証では、CPU/GPU負荷100％の場合でも冷媒の運用温度が30℃から40℃付近を維持し、また、冷媒の運用温度をコントロールできるため、IT性能の観点でも高い効果が得られ、柔軟な搭載機器選定が可能になるとしている。
運用／保守性の面でも、IT機器をユニット単位で運用するため、これまでのラック全体ではなくユニット単位で運用保守が可能となる。
また、メンテナンス時にクレーンなどの特別な装置を必要とせず、作業者のオペレーション工程が容易になる。そのため、機器設置や取り外しにかかる時間が、1U機器の場合それぞれ5分以内で実施でき、従来の液浸装置と比べてもメンテナンス時間が大幅に短縮されたという。
ラック型一相式の液浸冷却システムは、これまでNTTデータで運用していた、空冷でのオペレーション手順項目の約7割をほぼ修正することなく活用できる。一方、タンク型の場合は、従来のオペレーション手順において、約8割近くの項目の修正が必要となる。このような結果から、ラック型を導入した場合、タンク型の課題である運用性が約173％向上することが確認されたとしている。
同一ラック内に、空冷システムと液浸冷却システムの両立運用が可能となり、さらに発熱性の高いサーバー機器（液浸対応）や低負荷のネットワーク機器、ストレージ機器（液浸非対応）を同一ラックに収めた場合など、ラックユニット単位で異なる冷却システムをハイブリッドに活用できるため、余分な配線コストや管理工数を削減できる。
また、同一ラック内に1U機器に換算して最大22台程度、2U機器に換算して最大16台程度設置可能となり、ユーザーの多様なニーズに応じてユニット機器の組み合わせや積載数をカスタマイズできる。
今回の検証では、データセンターの冷却に使用するエネルギーを、従来のデータセンターと比較して最大92％削減でき、推定PUEは2022年度の検証結果とほぼ同等のPUEを達成した。
NTTデータでは、今回の検証結果をもとに、2023年度内の三菱重工製ラック型液浸冷却システムを活用した社内システムへの導入を目指す。2024年度以降は、同液浸冷却システムのサービス化・社外提案、さらに自社データセンター内での液浸専用マシン室の構築などを通じて、NTTグループが掲げる脱炭素の削減目標（2030年度までに温室効果ガス排出量の80％削減）や、顧客の脱炭素化や省エネ効果に貢献し、省エネルギーかつ地球にやさしいシステムサービスの実現・提供を目指すとしている。