電力／コスト削減に加えより環境配慮型にシフト
データセンターのファンレス化を実現する液浸冷却の実際
企業の中で最も電力を消費する存在であるデータセンター。IT機器を冷却するためのファンが使用する電力も軽視できない。そうした状況を改善できる環境配慮型のデータセンター冷却技術が注目されている。
サーバの大規模化に伴う電力コストの増大は、組織の収益に影響を与えかねない。データセンターは通常、企業の中で最も電力を消費する存在だ。演算処理だけでなく、サーバやラックを冷却するのにも電力が必要だからだ。だが環境に配慮した方法でデータセンターを冷却するための取り組みも各種進められており、中でも、オイルバスを使ったソリューションには期待できそうだ（関連記事：環境配慮型のデータセンター冷却システムを導入したドイツ証券）。
米テキサス大学のテキサス先端計算センター（TACC）の副所長であるダン・スタンツィオーネ氏は2010年、Green Revolution Cooling（GRC）が開発した液浸冷却技術を実装した。液浸技術とは、ファンを外し、ディスクドライブを密閉した状態で、サーバをミネラルオイルなどの絶縁液体に浸すというものだ。オイルは導電性でないため、空気流を利用した従来の冷却方法よりもはるかに高い温度で安全にサーバを保管でき、データセンター冷却コストの大幅な節約が可能だ。同様の技術が3MとHardcore Computerからも提供されている。
環境配慮型データセンター冷却技術の利点
「今でもラック内冷却やラックトップクーラーなど、高度な冷却技術は各種提供されているが、その多くはかなりのカスタムエンジニアリングを必要とする。私がこの液浸技術について気に入っている点の1つは、オイルにどのメーカーの機器でも浸せる点だ。15分もあれば、この環境で動作するようサーバを改造できる」とスタンツィオーネ氏。
流浸技術の他にも、環境配慮型のデータセンター冷却技術にはさまざまなものがある。仏Schneider Electricの「Uniflair」システムは、冷水を冷却コイルに注入し、そのコイルを経由して新たに冷却された空気をファンがデータセンターに供給するというもの。Uniflairの電子整流ファンは熱負荷によって制御されるため、電力消費を抑えられる。さらにSchneiderがリリースした密結合型空調装置は、冷却システムを熱源のさらに近くに配置し、冷却剤と水を入れ替えることで、効率を高められる。
同様に、米Emerson Electricの「Liebert DSE」は吸排気ファンの代わりに冷却剤注入システムを使うことで、省エネを実現する。Uniflairと同様、Liebert DSEも省エネのために電子整流ファンを採用している。
データセンター冷却の分野には、古いけれども新しい開発としてもう1つ、間接蒸発冷却システムがある。熱交換器の内壁に水を吹き付け、その結果発生する蒸気で外壁を冷やす仕組みだ。こうしたシステムには熱回収も装備できるため、余分な熱を回収し、それをデータセンターの他の部分に使うことで、エネルギーとコストの両方を削減できる。
米テキサス州オースティンのMidas Networksはデータセンターに液浸技術を導入した結果、PUE（Power Usage Effectiveness：電力使用効率）を2.0から1.01まで下げられたという。コストは他の冷却技術をインストールするのと同程度で、「初期投資は2年以内に回収できる」とMidasのCEO、ジム・クーン氏は語っている。Midasは成長企業向けにITソリューションを提供している会社だ。クーン氏によると、PUEは平均では1.5程度を見込め、ラック列単位の冷却装置など、高度な技術を備えたデータセンターであればPUEは1.3前後になるという（関連記事：IT機器の使用電力の把握に役立つ指針とは？）。
オイルバスには他にもメリットが
コスト削減と省エネは環境配慮型データセンター冷却技術の明らかなメリットだが、利点は他にもある。例えば、クーン氏はデータセンター内の消防対策に関する気掛かりがなくなったという。液浸技術をインストールすれば、サーバはバットに納められ、ふたを閉められるため、散布される消火剤からは隔離・保護されるからだ。さらにMidas Networksは、データセンターの床を高くする必要がない分のコストも節約できたという。「床上げは多くの人たちにとって、コスト面での大きな懸念だ」と同氏は言う。
液体冷却には無形のメリットもある。例えば、サーバからファンを除去するため、ノイズレベルが大幅に軽減される。「データセンター内では通常の声の調子で立ち話もできる。内部は非常に静かだ」と同氏。
スタンツィオーネ氏は液浸冷却技術を使用するに当たり、小さな修正を施しただけだという。主な作業はファンの除去、そしてファンがないことをサーバが問題として認識しないよう設定することだけだ。同様にクーン氏も、サーバをオイルから取り出すときにサーバマザーボードにごく小さなトラブルを経験しただけという。
クーン氏は、今後この技術は他の組織にも採用が広まるものと予想しており、その一例として、米連邦緊急事態管理局（FEMA）を挙げている。FEMAは現在、災害現場に向かうときには、モバイル冷却システムを装備した巨大なトラックを出動させ、データセンターを動かせるようにしている。「だが、そうしたトラックは不要になる」とクーン氏。この技術を導入すれば、FEMAはスペース、時間、コストを削減できるはずと同氏は言う。（関連記事：ITシステムの冷却対策に役立つ3つのホワイトペーパー）
スタンツィオーネ氏は、多くの新技術と同様、オイルバスが受け入れられるまでには導入期が必要だろうと指摘している。同氏は信頼を構築するための時間を取った上で、さらに多くのサーバラックに液体冷却を追加する計画という。
「われわれはデータセンターを拡張中だ。既にデータセンターには幾つか収容設備を作り、この新しいタイプのラックを扱えるよう態勢を整えている。われわれは今後、この技術をフルに活用していく方針だ」とスタンツィオーネ氏は語っている。
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