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データセンター向け液体直接浸漬冷却

製品の紹介

サーバーの冷却コストと環境への影響を軽減するため、3Mはデータセンターの液体直接浸漬冷却をリードしています。

3M™ Novec™ 高機能性液体のラインは、液相単独および気液相両方で浸漬冷却に理想的な特性を提供します。 結果、エネルギー使用量(およびコスト)は最大97%まで削減できます。データセンターのサイズを縮小し、サーバーハードウェアの最適なパフォーマンスを可能にしながら、環境への影響を軽減するのに役立ちます。

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液体直接浸漬冷却とは

  • 液体直接浸漬冷却とは

    ITハードウェアを絶縁性液体に直接浸漬することで、熱設計の改善をするのに役立ちます。電子部品によって生成された熱は、流体に直接的かつ効率的に伝達され、それによってインターフェース材料、ヒートシンクおよびファンのような他の必要とされる冷却部品が削減されます。これらの改善はエネルギー効率を高め、より高いパッケージング密度を可能にします。

    • サーバー冷却のエネルギー使用量を削減し、より環境に優しいデータセンターの構築を支援
    • メンテナンスと交換が必要な可動部品の数が削減できます。
    • 液体が熱を除去するのにより効率的であるため、ハードウェアの実装密度を増加できます。
    • サーマルリミットを下回る温度を維持することにより、プロセッサ利用率を向上できます。
    • 保守性の簡易化、保守時間の短縮化
    • サーバルームの騒音を大幅に削減
    • IT機器をほこりや硫黄などの環境汚染物質から保護
    • 3Mは幅広い製品群の中から、データセンター向け用途に最適なフッ素系液体を提案しています。これらは50年以上に渡る実績とアプリケーション知識の積み重ねによるものです。

                                                                                         Download the two-phase immersion infographic (PDF, 3.15 MB)


A smart way to keep temperatures — and costs — down

3M™ Novec™ 高機能性液体で設計された液体を使用した液浸冷却は、多くの点でコストを削減し、ビジネスに最適な選択肢を増やします。 液体直接浸漬冷却は、設計と施工から運転、保守、修理、およびハードウェアの交換まで、データセンターの全ライフサイクルで効率を改善させ、コストを削減します。

  • エネルギーコストを97%削減

    エネルギーコストを97%削減

    最も特徴的な利点は、電気代です。 最も効率的な浸漬冷却方法は、データセンターのエネルギー効率(データセンターにとって最大の電気コストであることが多い)を最大97%削減させるのに役立ちます。

  • 設置面積を10倍以上削減

    設置面積を10倍以上削減

    改善された冷却能力は、エレクトロニクスをより高密接に実装できることを意味します。そのため、電子基板の実装密度を10倍以上にし、所定のスペースに収めることができます。 これにより、データセンターを設置できる可能性が広がります。

  • パフォーマンスの最適化

    パフォーマンスの最適化

    より大きな熱効率により、空冷の限界を超えて処理能力を高め、動作時間をを短縮することができます。

  • 装置故障率の低減

    装置故障率の低減

    液浸冷却は浮遊汚染物質を排除し、熱設計を簡素化して可動部品を削減します。 これは、摩耗が少なく、フル容量でエレクトロニクスを動作させることができることを意味します。また、チップ表面温度を空冷より最大50度下げることが可能で、熱ストレス起因の故障を減らします。


  • 省エネルギー

    A sustainable choice for the environment

    省エネルギーは、最終的な利益にとってだけでなく、地球にとっても良いことです。 消費電力が少ないことは、電気を発生させる必要性が少ないことを意味し、これは石油燃料の使用量が少なく、排出ガスが少ないことを意味します。 データセンターが小さいほど、建設資材やメンテナンスが節約されます。 3M™ Novec™ 高機能性液体と3M™ フロリナート™ フッ素系不活性液体は環境特性にすぐれたデータセンターの設計に貢献します。

    • 地球温暖化係数(GWP)が低い Novec™ 7100 高機能性液体: 297
    • オゾン層破壊係数ゼロ(ODP)
  • 液体直接浸漬冷却

    Safe for worker exposure

    液体直接浸漬冷却を使用するデータセンターを構築しても、オペレータの安全を脅かすことはありません。 3Mは、すべてのNovec™ 製品を次のように設計します。

    • 労働者の全体的な安全マージン
    • 低毒性
    • 不燃性

液浸冷却がビジネス、スーパーコンピューティング、Bitcoinマイニングに革命を起こす方法をご紹介します

どのようなビジネスでも、液浸冷却は、さらなる機会と効率を引き出す役割を果たします。 液浸冷却の先駆者で革新者である3Mは、液浸冷却されたデータセンターの立ち上げを成功させました。

  • 企業はエネルギー効率を改善し、コストを削減し、環境への取り組みを実証します。

  • 大学や研究所のようなスーパーコンピューティングアプリケーションは、機器から最大限のパフォーマンスを得ることができます。

  • Bitcoinは投資回収率を最大限に高めるためのコストを削減しています。

  • ハイパースケールのクラウドコンピューティングオペレーションは、コスト削減と柔軟なハードウェア構成によって利益を生み出します。


Questions and answers to help you build a greener data center

サーバメーカー、システムインテグレータ、およびデータセンターエンジニアは、すべて同じような課題に直面しています。コスト、パフォーマンス、信頼性の観点から、顧客のニーズに対応するデータセンターの設計と組み立てに貢献します。3Mのフッ素系液体を使用した液浸冷却は、妥協することなく、それらのニーズに対応するのに役立ちます。

  • 液体直接浸漬冷却の原理

    液浸冷却は、電子部品を絶縁性液体に浸漬し、部品から伝熱流体に熱を直接伝達することを可能にする。 伝統的な冷却システムでは、熱はいくつかのレベルの熱界面材料、空気、熱交換器および作動流体を通って移動しなければならない。 浸漬冷却は熱設計を簡素化し、熱伝達効率を高めます。

  • フッ素系液体と鉱物油の比較

    作動流体を選択する際には、多くの要素を評価する必要があります。 フッ素系液体には、鉱物油などの液体に比べて多くの重要な利点があります。 

    不燃性であることに加えて、沸騰冷却型液体直接浸漬冷却の温調に適した沸点および熱安定性を有します。 また乾燥性が高いため、電子機器は液から取出した際清潔で乾燥しているので、整備とメンテナンスが容易になります。


3種類の冷却方式の説明

  • 沸騰冷却型液体直接浸漬冷却、Two-phase immersion cooling

    沸騰冷却型液体直接浸漬冷却は、Novec製品の沸騰および凝縮の原理から熱伝達が効率良く行われます。

    • このシンプルなアプローチでは、可動部品がほとんどありません。
    • 絶縁性の液体が満たされた槽に、電子部品は浸漬状態で設置され、筐体は密閉されます。
    • 発生した熱は流体を沸騰させ気体状態にさせます。気化した蒸気は筐体の上部に上昇します。
    • 蒸気が蓋または凝縮コイルに凝縮し、液体は槽に戻ってサイクルを繰り返します。
    • 熱伝達効率は、条件によって沸騰水(電子機器と直接接触するヒートパイプ型)を超えることがあります。
  • 強制対流型液体直接浸漬冷却、Single-phase immersion cooling

    強制対流型液体直接浸漬冷却では、流体はより高い沸点を有し、液体のまま対流し熱を移送します。

    • 絶縁性の液体が満たされた槽に、電子部品は浸漬状態で設置され、筐体は密閉されます。
    • チップからの熱が流体に伝達されます。
    • 加熱された流体をポンプにより熱交換器に移送し、そこで冷却され、浴槽に戻されます。
    • 3M™ フロリナート™ フッ素系不活性液体もこのアプリケーションで使用できます。
  • 間接冷却コールドプレート型(直接浸漬冷却の代替技術)

    既存技術として水を使った間接冷却型コールドプレート式冷却方式が確立しています。 ここでの課題は、ダイレクト・ツー・チップ(D2C)水冷却を適用する難しさです。基板上の電子チップすべてを冷却する際の循環ライン設置の複雑さです。また水漏れによる故障のリスクも潜在的にあります 。3M のフッ素系液体は、絶縁性があり漏れても機器に影響を与えず、残渣を残さないで蒸発するため、この用途における代替候補となり、実績を積んでいます。

    • 絶縁性作動流体は、漏れによる損傷の危険性を排除します。
    • ノードの数に関係なく、回路内のすべてのプロセッサが同じ温度に維持されます。

液体直接浸漬冷却と詳細について(英文)

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