データ・センターの進化: ORV3液浸冷却に関するインサイト

急増するコンピューティング需要を満たすためにデータ・センターが拡大する中、従来の空冷方式では目的を達成できないことが多くなっています。ハードウェアを電気絶縁性液体に浸漬する液浸冷却は、熱管理に対するより効果的なアプローチを提供します。その一方で、この手法には課題もあり、特に材料互換性、温度の上昇（T-rise）、およびインターコネクト設計に関する特有の課題をもたらします。 

モレックスは、最近実施された綿密な試験と研究から得たORV3液浸冷却システムに関する重要なインサイトを提供することで、データ・センターのパフォーマンスを向上させる最適化された配電と設計イノベーションを明らかにします。 

液浸冷却環境におけるシステムの信頼性とハードウェアの寿命に関しては、温度の上昇、すなわちT-riseを理解して制御することが不可欠です。T-riseは、高電力コンポーネントの動作時に発生する、熱安定性とパフォーマンスに直接影響を及ぼす温度上昇を測定します。ORV3セットアップでのT-riseは、流体温度、電気抵抗、インターコネクトの配置、流量などの要因によって発生します。データ・センターのエンジニアは、流量、タンクサイズ、流体温度などのパラメータを調整することで熱放散を効果的に管理して、コンポーネントに対するストレスを軽減し、システムの寿命を延ばすことができます。熱分布を改善するためのタンク寸法の拡大などの戦略的な設計変更は、冷却効率をさらに最適化します。 

モレックスの浸漬に特化した試験フレームワークは、熱、電気、機械、および環境面のアセスメントを統合することで、エンジニアに実用的なガイドラインを提供し、液冷システムの長期的な信頼性を確保します。この包括的なアプローチは、空気ベースの試験で得られるものを超えた、液浸冷却に特有のインサイトを明らかにします。

コーティングされた金属は、コーティングされていない金属よりもはるかに優れた耐食性を示しました。コネクターとインターコネクトの寿命は、特定の部品を高度な耐食性コーティングで被覆することによって長くなります。これは、高電力浸漬環境において極めて重要です。例えば、強力な化学結合を用いたコーティングは、一般的な故障モードである流体による酸化に対するバリアを形成します。 

浸漬定格のプラスチックとケーブル素材は流体にさらされる状況下で構造的完全性を維持するのが一般的ですが、従来のプラスチックでは膨張、変形、亀裂がしばしば発生します。試験済みの浸漬定格ケーブルは、一貫して優れたパフォーマンスを発揮します。これは、パフォーマンスの低下や予定外のメンテナンスを避けるために流体耐性が検証された素材を選択する重要性を強調しています。 

浸漬における熱収縮チューブの性能はタイプに応じて異なり、耐久性が良いものもあれば、劣化するものもあります。浸漬用途向けとして格付けされている熱収縮チューブを選択することは、故障リスクを低減し、長期にわたる安定したパフォーマンスを実現します。 

浸漬試験済みの素材の選択は、データ・センターがメンテナンスのニーズやダウンタイムを削減しながら、高電力環境全体で信頼性に優れた長期的なパフォーマンスを促進するために役立ちます。

標準的な空気ベースの試験方法は、液浸冷却ストレスを把握できません。モレックスの研究は、さらなる液浸冷却インサイト（熱、電気、機械、環境面のアセスメントを組み合わせたカスタムフレームワークを含む）を収集して、さまざまな条件下におけるパフォーマンスを評価しました。主要試験では、以下のインサイトが明らかになりました。 

• 熱試験と電気試験: 液浸冷却におけるコンポーネントは、電気絶縁性流体の熱特性により、空冷時よりも多くの電流容量をサポートします。熱抵抗の低減によってより効率的な冷却が可能になり、コンポーネントの寿命を延ばすことができるため、データ・センターが熱容量を超過することなくエネルギー効率を最大化するために役立ちます。
• 機械的試験: コンタクト保持と耐久性の試験により、熱循環や差動膨張など、液浸冷却に特有のストレスが明らかになりました。これらの条件下で堅牢な構造完全性を確保することは、高密度構成の信頼性にとって極めて重要です。
• 環境試験: 熱衝撃と振動の試験により、流体ベースの浸食など、従来の空気ベースの試験では見落とされていた液浸冷却に特有のリスクが明らかになりました。

この浸漬固有の試験フレームワークは、熱、電気、機械、および環境面のアセスメントを統合し、多種多様な条件全体でパフォーマンスを評価します。このアプローチにより、データ・センターのシステムエンジニアは浸漬対応コンポーネントを設計するための実用的なガイドラインを入手し、空冷セットアップとは異なる液体冷却特有の現実的なパフォーマンス課題に対処できるようになります。これらの構成を改良することで、エンジニアは高密度の液冷システムにおけるレジリエンスと効率性を高めることができます。 
 

空冷用に設計されたインターコネクトには、浸漬のための的を絞った改良が必要です。モレックスの調査結果は、液浸冷却がシステムパフォーマンスを向上させながら材料コストを削減する新たな機会を生み出すことを明らかにしています。

液浸冷却は、インターコネクト内の熱抵抗を低減することで、エンジニアが銅などの低導電性素材を使用して熱パフォーマンスを維持できるようにします。流体冷却されるインターコネクトでの熱放散の最適化は、システムアーキテクトが材料コストを削減しながら冷却要件を満たす、またはそれらを上回ることを可能にします。これは、高密度データ・センターでコスト効率性に優れたソリューションを実現するための重要な要素です。 

小型のインターコネクトコンポーネントは、高密度のサーバーラック配置を可能にします。これは、データ・センターのラック密度が高まる中で不可欠な設計考慮事項です。モレックスの調査結果は、電流容量を維持しながらインターコネクトを小型化することで、冷却効率が向上し、データ・センターによる省スペース設計の実装が可能になることを明らかにしています。これらの小型化されたコンポーネントは、熱抵抗を低減し、一貫性のある安定した冷却のためのコンパクトな構成を最適化します。 

これらの設計変更は流体浸漬の運用要件をサポートするため、効率性を最大化し、コストを最小化すると同時に、データ・センターが高電力ニーズを満たすことを可能にします。 

液浸冷却は、単に空冷システムを置き換えるだけにとどまらず、将来の電力需要を管理する能力を備えた、スケーラブルでエネルギー効率の高いデータ・センターを可能にする革新的なソリューションです。液浸冷却システムは、場所を取る空気処理装置を排除することで、より高いラック密度と電力容量を実現可能にします。 

液浸冷却は特に、一貫した高性能な動作を必要とするAIおよびHPC用途に適しています。モレックスの浸漬対応ソリューションを使用することで、データ・センターは、ラック密度を高め、持続可能な配電を実現し、拡大する計算ニーズを効率的かつ確実に処理する態勢を整えることができます。 

液浸冷却は、高密度のハイパフォーマンスコンピューティングに対するデータ・センターの能力を変革しています。OCPと共同開発したモレックスのORV3ラックとパワーインフラストラクチャプラットフォームは、未来のデータ・センターのためのスケーラブルで効率的なソリューションに対するモレックスの献身を実証しています。未来の需要に対応する持続可能で高密度のデータ・センターをサポートするために、高度なコネクターやバスバーを含めたモレックスのORV3互換コンポーネントがどのように設計されているのかをご覧ください。