技術編 「どこで調べたらいい?」をここで解決!ニッチな技術情報集

電子部品と熱

サーバー冷却について

ITがビジネスの生命線となった現代。
サーバ(ラック・ルーム)の環境管理は最重要課題のひとつに。

「サーバラック」と言っても、サーバ専用ラックや汎用的な19インチラックなど、いくつかの種類があります。
現在一般的に使用される19インチラックは、1990年代後半にデータセンタや大手企業に広がり、普及価格帯サーバでも薄型化された今では幅広く多くのユーザーに使用されるようになりました。
19インチラックは、薄型のサーバやネットワーク各種情報装置を効率よく複数収納できるように規格化されたものです。
コンパクトな空間にサーバ等多くの機器を集中的に設置できることから、小さな事務所スペースの中などさまざまな環境で使用されるようになりました。
そこで問題になるのがサーバ(ラック)の環境管理、特に「熱」対策はサーバの安定した、かつ経済的な運用を考える上で最も重要な問題です。

電子部品は「熱」が苦手
なぜ、サーバ(ラック・ルーム)に「熱」対策が必要なのか

10℃上がるごとに、寿命が半分に(アルミ電解コンデンサの場合)

電子機器の寿命を左右するカギを握るのが「アルミ電解コンデンサ」。
「アルミ電解コンデンサ」は高温による劣化が激しいことが知られており、温度が10℃上昇すると寿命が半分になります。このため、電子機器の寿命が「アルミ電解コンデンサ」に支配され、熱の影響を強く受けてしまうことになります。

電解コンデンサの寿命と周囲温度の関係

半導体の故障率と周囲温度の関係

10℃上がるごとに、寿命が半分に(アルミ電解コンデンサの場合)

電子備品の故障原因の多くは「変質」です。これは化学反応なので、高温環境下で著しく促進されます。半導体の温度ストレスによる寿命を予測する「アレニウスの法則」をもとに考えると、環境温度40℃のときの故障率を基本として、60℃になった時の故障率はその10倍以上、80℃では100倍以上となります。


ブレードサーバ

サーバ等の機器類は高集積化により放熱効果は低下の一方

データセンサやプロバイダなどで単位スペースあたりの集積度が高いものが求められ、その結果用いられることになった「ラックマウント型サーバ」ですが、1ラックあたりのコストや負荷分散の問題で集積度をますます高めており、IUサイズのラックマウント型サーバやブレードサーバが登場するにいたりました。これらはますます消費電力の増加、すなわち発熱量の問題を引き起こし、ラックそのものでは対応できないほどになっています。


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