ラックも年々温暖化！？サーバーの熱対策について

LV1：自然放熱　2kW～4kW

低熱量の場合の一般的なサーバーや小規模なデータセンターでとられている、比較的簡単な対処法です。方法としては、放熱穴付き（ベンチレーション）ドアや天板を採用し、エアフローの最適化することにより十分な冷却が確保できる場合があります。

サーバーラック　SSR2シリーズ

放熱穴付き（ベンチレーション）ドア

LV2：ファンによる強制換気・送風　4kW～6kW

ファンを使用することで、空気の流れをコントロールし、サーバーや機器から発生する熱を効率的に逃がす対処法です。ファンにもそれぞれ性能があるため、配置やサイズ、回転速度（風量）を選択することで、異なるサーバーや環境条件に応じた柔軟な熱対策を達成できます。また排熱の方向をコントロールすることで最適な対処が可能となります。

LV3：コンテインメント（キャッピング）　6kW～8kW

あまり聞きなれない単語かもしれませんが、“コンテインメント”という言葉は、「封じ込め」という意味を持っています。コンテインメントが用いられる場面としてはデータセンターのような多数のラックが何列にもわたって稼動している環境になります。
その対処法は、ラック架列を物理的な壁によって「封じ込め」、熱い空気と冷たい空気を分離することにより、サーバールーム全体を効率的な排熱と冷却能力を促進する空間を作り出す対策になります。熱の回り込みを防ぎサーバーの吸気部の温度を一定にすることができるほか、ラック内にヒートシャッターやブランクパネルを用いれば、より一層の熱対策効果を実現できます。

LV4：リアドア水冷システム　15kW～55kW

リアドア水冷システムとは、サーバーラックの背面（リア）に水冷式の熱交換器（ヒートエクスチェンジャー）を取り付け、サーバーからの排熱を水で冷却する仕組みです。つまり、排出された熱風を、ラックの背面で水を使って冷やすことで、データセンター全体の空調負荷を軽減する空冷と液冷の中間的な冷却方式です。

nVentリアドア

LV5：水冷方式　15kW～200kW

液冷方式は、冷却液を使ってCPUやGPUといったサーバー内部の発熱部品を直接冷やす冷却方式です。従来の空冷（ファンやヒートシンク）とは異なり、冷却効率が非常に高いため、高密度・高性能なデータセンター環境に最適とされています。
液冷方式では、以下のような冷却構成で稼働します。

1. 冷却設備
   冷却液の熱を外部に放出します。
2. CDU（Coolant Distribution Unit）
   データセンターの床下やラック下部に設置される熱交換器。
   CDUは、冷却水をサーバーラック内のコールドプレートに供給し、温まった液を再び冷却設備に戻す役割を持ちます。また1次側と2次側の冷却水を分離し温度管理を可能にします。CDUには水と空気を交換するタイプ（Liquid to air）と水と水を交換するタイプ（Liquid to liquid）があり冷却能力に応じて選定する必要があります。
3. 水冷対応ラック（サーバーラック）
   マニフォールド（液冷配管）を通じて冷却液が各サーバー内のコールドプレートへ送られます。このプレートが、CPUやGPUに直接取り付けられ、熱を吸収します。

このように、「冷却設備→水冷対応ラック → CDU → サーバー → CDU → 冷却設備」という流れで冷却液が循環します。

デルタ電子水冷ユニット

LV6：液浸冷却　40kW～250kW

液浸冷却とは、サーバー本体をまるごと冷却液（絶縁性の液体）に沈めて、直接冷却する方式です。液冷方式が「サーバーのコールドプレートに冷却液を流す」のに対し、液浸冷却は「サーバー全体を液体に浸す」というダイナミックな手法です。

ラック用クーラー　6～8kW

近年インダストリー4.0（第４次産業革命）の推進により、製造業のIT化が進み、工場内でのエッジコンピューティングの導入も増えています。工場のようなサーバー用の適切な空調管理が行われていない環境で利用される熱対策の対処法としてとられているのが、ラック用クーラーです。ラック用クーラーを取り付けることによって、ラック内のサーバー機器の吸気部を冷却することができ、サーバーの温度上昇を防ぐことができます。

クーラー付防塵ラック　DPRAシリーズ