カストロールは、誘電液を使用したデータセンター冷却の革新を推進し、浸漬冷却技術の未来を推進しています。
液浸冷却は、特にデータセンターがより効率的な冷却ソリューションを求める声が高まる中、テクノロジー業界では重要な話題となっています。従来は自動車用オイルと関連づけられてきたカストロールは、このイノベーションの最前線に立っています。しかし、カストロールは現在、誘電冷却液を通じてデータセンターの冷却分野でも大きな進歩を遂げています。私たちは最近、英国バークシャー州パンボーンにあるカストロール液体冷却センターオブエクセレンスを訪問しました。このセンターでは、カストロールがデータセンター向けの液体液浸冷却ソリューションの研究開発を行っています。
この施設は、カストロールの DC シリーズ浸漬冷却液と、大手ベンダーのさまざまな構成の浸漬タンクのテスト場として機能します。これらのテスト セルにより、カストロールはさまざまな冷却技術と、それらがサーバー コンポーネントに与える影響を調査できます。センターでは主に流体力学と化学に重点を置いていますが、ケーブル、サーバー ハードウェア、材料の適合性も評価します。浸漬技術のテストと検証に対するカストロールの包括的なアプローチにより、同社はデータ センター冷却の将来をリードする存在となっています。
浸漬冷却の事例
データ センターは、環境への影響を軽減しながら、増え続ける計算パワー負荷を処理するというプレッシャーにさらされています。従来の空冷方式は、直接液体冷却 (DLC) を補完したものであっても、今日の高密度コンピューティング環境の一部には不十分であることがよくあります。
BP の電化およびカストロール製品イノベーション担当副社長、クリス・ロケット氏は次のように説明しています。「現在、データセンターの電力消費の約 40% が冷却に使用されています。浸漬冷却により、この数字を 5% 未満に下げることができ、電力と水の使用量を大幅に削減できます。」
浸漬冷却の概念では、サーバー全体を誘電性流体に浸します。誘電性流体は、コンポーネントから熱を吸収して放出する非伝導性の液体です。このアプローチにより、従来のファンが不要になり、電力消費が削減され、効率が向上します。Vince と私が施設を探索すると、浸漬冷却がもはや実験的なニッチではなく、高電力ワークロードや環境に配慮したデータ センターにとって実行可能なソリューションになりつつあることが明らかになりました。
テストセルの調査
At カストロールのセンターオブエクセレンス、私たちはいくつかの浸漬冷却ソリューションを紹介されました。それぞれがユニークなデザインと機能を備えています。これらのセットアップには、次のような有名なベンダーのタンクが含まれていました。 GRC（グリーン革命冷却）, 水中、Iceotope など、さまざまな規模や運用要件に対応する製品が揃っています。たとえば、GRC のタンクは大規模な導入に対応できるよう設計されており、タンク 50 つあたり XNUMXkW の電力を管理できます。一方、Submer と Iceotope は、モジュラー環境やスペースが限られた環境に最適な、ラックに特化したソリューションを提供しています。
テスト セルの目玉は、制御された環境で徹底的なテストを実行できることです。Castrol Center of Excellence 施設は複数の部屋に分かれており、各部屋には温度制御、換気、消火システムが備わっています。これにより、Castrol はさまざまな流体やコンポーネントをさまざまな環境条件下でテストし、開発したソリューションが実際のデータ センターの厳しい条件に耐えられることを保証できます。
テスト セルの 1 つで、GRC のタンクを観察しました。タンクは、カストロールが使用していた特定の液体によって、鮮やかな緑色に輝いていました。このタンクに沈められたサーバーは、互換性とパフォーマンスのテストを受けていました。カストロールは、CPU からケーブルまで、すべてのコンポーネントが浸漬冷却環境で劣化することなく効果的に動作することを保証します。
流体工学：システムの心臓部
カストロールの DC シリーズ流体は、データ センター向けに特別に設計された浸漬冷却ソリューションの中核をなしています。私たちは、これらの流体のうち 15 つ、DC20 と DCXNUMX の動作を観察する機会を得ました。どちらも、材料の適合性と流体の寿命を維持しながら、サーバーから熱を効率的に除去するように設計された誘電流体です。
地域規制により、DC15 フルードは、アジア地域など、より高い粘度を必要とする市場向けに最適化されています。一方、DC20 フルードは、カストロールの最高性能オプションで、極端な熱放散と高い動作温度向けに設計されています。これらのフルードは 40°C ～ 50°C の範囲で動作し、一部のシステムでは 70°C まで温度が上昇します。この高温耐性により、ほとんどの環境で追加の冷却が不要になり、これらのシステムを運用する際の運用コストと複雑さが大幅に軽減されます。
これらの液体のライフサイクルは、その有用性におけるもう 3 つの重要な側面です。Castrol によると、同社の液体は「一生充填」操作用に設計されており、最適な条件下では、液体はサーバー ハードウェアのライフサイクル全体 (通常 8 ～ XNUMX 年) にわたって持続します。この期間が過ぎても、Castrol は液体のリサイクルおよび再処理サービスを提供し、液体の寿命を延ばし、廃棄物を削減します。
Submer Mega Pods: 大規模な没入感
今回の訪問のハイライトの 15 つは、Castrol の液浸冷却液技術を活用したモジュール式データ センター ソリューションである Submer Mega Pod でした。Mega Pod の内部には、それぞれ異なる液体 (DC20 と DCXNUMX) を実行する XNUMX つの Smart Pod XL ラックがありました。これらのポッドは、屋上クーラー、熱回収システム、または地熱ソリューションを介して周囲の環境に熱を伝達する熱交換器と外部冷却ループを備えたコンパクトなオールインワン データ センター ソリューションです。
このタイプのシステムでは、動作時の騒音とエネルギー消費を抑えながら、驚異的な密度と拡張性を実現できます。Mega Pod はさまざまな構成をサポートできるため、大規模な浸漬冷却を検討しているデータ センターにとって魅力的なオプションとなります。
メガポッド内の保守の容易さも注目に値します。冷却液に浸されたサーバーは、天井クレーンを使用して簡単に持ち上げることができるため、技術者はダウンタイムなしでコンポーネントの保守や交換を行うことができます。浸漬液は非腐食性で非導電性であるため、コンポーネントがまだ濡れている状態で取り外された場合でも、問題なく乾燥させて再利用できます。
従来のデータセンターを超えて浸漬冷却を拡大
浸漬冷却は従来のデータ センターで普及しつつありますが、この技術は他の多くのユース ケースでも大きな可能性を秘めています。高密度コンピューティングを管理しながら、スペース効率と環境への配慮も実現できるため、非従来型の環境にも最適です。
エッジコンピューティングとスペースに制約のある環境
エッジ コンピューティングにより、コンピューティング能力がデータ ソースに近づき、レイテンシが短縮され、リアルタイム処理が向上します。ただし、エッジ ロケーションではスペースの制限があり、大規模なデータ センターで利用できる堅牢な冷却インフラストラクチャが不足していることがよくあります。大型の HVAC システムとエア ハンドラーを必要とする従来の空冷方法は、このようなシナリオでは必ずしも実用的ではありません。
一方、浸漬冷却はコンパクトな自己完結型ユニットに導入できるため、スペース要件が大幅に削減されます。GRC ICEraq などのソリューションは、高効率の冷却を維持しながら、複数のラックを小さな設置面積に収めることができます。このため、浸漬冷却は通信塔、小売店、または遠隔地の産業施設でのエッジ コンピューティングに最適です。さらに、ノイズが少なく、空気移動システムがないため、浸漬冷却は病院やオフィス ビルなど、静かな動作が重要な環境に適しています。
モジュラーデータセンター向け浸漬冷却
モジュラー データ センター (Submer MegaPod のように、迅速かつ柔軟に導入できるプレハブ データ センター モジュール) も、浸漬冷却の優れた使用例です。これらのデータ センターは、軍事作戦、災害復旧、または従来のインフラストラクチャが実現できない一時的なセットアップでよく使用されます。浸漬冷却を使用すると、モジュラー データ センターは、冷却に必要なエネルギーとインフラストラクチャを減らしながら、高密度のコンピューティング パワーを小さなスペースに詰め込むことができます。
Castrol の Submarine Mega Pod は、モジュラー データ センターで浸漬冷却を使用する方法の一例です。これらのドロップイン データ センター ソリューションには、浸漬冷却タンクと熱交換器が装備されており、最小限のインフラストラクチャで独立して動作できます。コンパクトな設計のため、スペースが限られた環境で迅速な展開と高性能コンピューティングが必要なシナリオに最適です。
都市部における熱の再利用と持続可能性
浸漬冷却の最も興味深い利点の 1 つは、サーバーが生成した熱を再利用できることです。熱を廃棄物として環境に放出することが多い空冷式データ センターとは異なり、浸漬冷却システムは建物の暖房や産業プロセスなどの二次システムに熱を伝達できます。
土地が乏しく、持続可能性が優先される都市部では、浸漬冷却を地域暖房システムと統合したり、近くの建物を暖めるために使用したりできます。たとえば、浸漬冷却データ センターからの熱は、住宅や商業ビルに温水や暖房を提供できます。この熱回収モデルは、エネルギー効率を向上させるだけでなく、データ センター全体の環境フットプリントの削減にも役立ちます。
産業用エッジコンピューティング向け浸漬冷却
石油・ガス、製造、エネルギー生成などの業界では、リアルタイムのデータ処理と制御のためにエッジ コンピューティングへの依存度が高まっています。これらの環境は、多くの場合、遠隔地であったり、過酷であったり、爆発性ガスや腐食性ガスが存在したり、極端な温度変動にさらされたりするため、従来の冷却システムは実用的ではありません。浸漬冷却は、厳しい環境でも一貫した効率的な熱放散を実現することで、堅牢なソリューションを提供します。
これらのシナリオでは、浸漬冷却から排出される熱を産業プロセスで利用することもできます。たとえば、廃熱は、蒸気生成や温水加熱の予熱コンポーネントとして再利用したり、熱エネルギーを必要とする現場の作業をサポートするために再利用したりできます。このアプローチは、エッジ コンピューティング システムが過酷な状況でも確実に動作することを確保しながら、より環境に優しく効率的な産業プロセスを求める声の高まりと一致しています。
スマートシティのための持続可能なコンピューティング
スマート シティ プロジェクトが拡大するにつれ、液浸冷却は交通管理から公共安全システムまですべてをサポートするコンピューティング インフラストラクチャの維持に重要な役割を果たす可能性があります。液浸冷却により、スマート ビルディング、交通ハブ、ユーティリティ システムで高密度のコンピューティング ノードを実現しながら、冷却フットプリントを最小限に抑えることができます。
これらのシステムは、廃熱を利用してエネルギーを回収することもできます。たとえば、浸漬冷却を利用するスマート シティ データ センターは、余剰熱を電気自動車の充電ステーションに供給したり、市営プールを温めたり、廃棄物管理施設を支援したりすることができます。そうすることで、スマート シティは、次世代の都市サービスを支えるデータ負荷を管理しながら、持続可能性をコア業務に組み込むという目標を達成できます。
冷却を超えて：環境への影響
エネルギー消費の削減に加え、浸漬冷却は環境面でも大きなメリットをもたらします。カストロールの流体は完全にリサイクル可能で、地球温暖化の可能性はありません。同社はまた、使用済みの流体を収集、再処理し、新しい高性能液体として顧客に返却する、流体サービス モデルも検討しています。このアプローチは廃棄物を最小限に抑え、持続可能なデータ センター運用の需要の高まりに応えます。
さらに、浸漬冷却システムは、熱回収技術と統合することができます。たとえば、サーバーから発生する余分な熱を、建物の暖房や産業用途に再利用することができます。カストロールは、その熱を利用してプールを温める可能性も検討しており、システム全体の効率をさらに高めています。
浸漬冷却の未来
データ センターが拡大し、電力要件が増加するにつれて、効率的で持続可能な冷却ソリューションの必要性は高まるばかりです。浸漬冷却は、特に高性能コンピューティング、AI ワークロード、その他の要求の厳しいアプリケーションで、このニーズを満たす最も有望なテクノロジの 1 つとして浮上しています。空冷と直接液体冷却は依然として存在していますが、浸漬冷却は、将来に向けて、効率性と拡張性に関して異なる魅力的な提案を提供します。
カストロールの液体冷却センター オブ エクセレンスで行われている作業は、この技術の最先端を代表しています。同社は、流体化学、材料適合性、ライフサイクル管理に重点を置いており、効果的で環境に優しい浸漬冷却ソリューションの開発において重要な役割を果たしています。
パンボーンにあるカストロールの施設を訪問したところ、同社がデータセンター冷却の将来に深く投資していることがわかりました。先進的な誘電性流体の設計から浸漬タンクやサーバー コンポーネントのテストまで、カストロールはデータセンターの運用に関する考え方を一新する一翼を担っています。浸漬冷却がますます普及する中、流体力学と材料科学におけるカストロールの専門知識が、この技術の将来を形作る上で極めて重要な役割を果たすことは明らかです。
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