データ センターは大量の電力を使用し、それが熱に変換されます。施設内に設置される機器の数が増えるほど、発生する熱も増えます。データ センターの冷却という用語は、データ センター施設内の理想的な温度と湿度レベルを保証する機器、ツール、システム、技術、およびプロセスの総称を指します。
データ センターを適切に冷却することで、施設全体で適切な冷却、換気、湿度制御が確保され、すべての機器が要求される温度範囲内に保たれます。
データセンターの冷却が重要なのはなぜですか?
高温多湿は、IT 機器や電気機器にとって理想的な条件とは言えません。ほとんどの IT 機器や設備は熱を発生するため、パフォーマンスに影響が出ないようにするには、すぐに放散する必要があります。過度の熱や湿度は、機器や設備を損傷し、誤動作や動作停止を引き起こす可能性があります。損傷した機器は、火災やその他の安全上の問題を引き起こす可能性があります。これらのリスクにより、機器をより頻繁に修理または交換する必要があるため、運用コストが増加します。
データ センターの冷却は、空気中の余分な熱を取り除き、より冷たい空気と置き換えることによって行われます。これは通常、次のいずれかの方法で行われます。
熱気は屋外に排出され、外気は施設内に取り込まれて冷却され、施設内で循環されます。
内部の空気は冷却によって回収され、多くの場合、冷却効率を最大化するためにホット アイルとコールド アイルの設計を通じて回収されます。
熱い空気は屋外に排出され、事前に冷却された外気が施設内に取り込まれて冷却されます。この方法はフリークーリングと呼ばれ、寒冷な気候にある施設にのみ適しています。
現在のデータセンターの冷却システムと技術
空冷と液冷は、データ センターの冷却方法として最もよく使われる 2 つのタイプです。
1. 空冷
この冷却方法は、上げ床とホット アイルおよびコールド アイル設計を組み合わせた小規模データ センターまたは古いデータ センターに最適です。コンピュータ ルーム空調 (CRAC) ユニットまたはコンピュータ ルーム空気処理装置 (CRAH) が冷気を送り出すと、上げ床の下の圧力が上昇し、冷気が機器の吸気口に送られます。冷気は熱気を押しのけて CRAC または CRAH に戻り、そこで冷却されて再循環されます。
温風と冷風のチャネルにより、吸気口と排気口をより的確に配置することで、空気ベースの冷却システムの効率が向上します。これにより、温風と冷風が混ざり合うのを防ぎ、冷却 CRAC または CRAH をより効率的に動作させることができます。
さらに、CRAH は、外気を取り入れて冷媒ではなく冷水を使用して冷却するため、CRAC よりも効率的です。CRAC は、冷媒を使用して空気を冷却する住宅用エアコンと同様に機能します。CRAC ユニットは、エンタープライズ クラスのデータ センターには対応できないため、小規模なデータ センター キャビネットに適しています。
2. 液体冷却
比較的新しい技術として、液体冷却があります。これは、最も必要とされるデータ センター機器に取り付けることができるため、より効率的でコスト効率の高い冷却システムです。液体は、放出源から熱を逃がすのに空気よりも効果的です。また、高密度およびエッジ コンピューティング データ センターなど、平均以上の熱を発生するデバイス密度の高いプロジェクトやプロジェクトにも対応できます。
液体冷却には主に 2 つのタイプがあります。
液浸冷却
液浸冷却は、電気機器全体を密閉系内の誘電液の中に入れます。この液体は機器から放出される熱を吸収し、蒸気に変換して凝縮し、機器の冷却を助けます。
チップへの直接液体冷却
チップへの直接液体冷却。この方法では、ホースを使用して、CPU や GPU など、最も熱を発生する処理チップまたはマザーボード コンポーネントに不燃性の誘電液を直接送ります。液体は蒸気に変換されて熱を吸収し、同じチューブを通じてデバイスから熱を排出します。
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