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1.サーバ用クーラーの必要性

Technical Information

1.サーバ用クーラーの必要性

1-1.サーバの熱対策

サーバの熱対策の必要性やポイント、熱対策の方法を説明しています。

(1)ITがビジネスの生命線となった時代

「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。

(2)なぜサーバ(ラック・ルーム) に「熱」対策が必要か

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l0℃上昇すると寿命が半分になります。

このため、電子機器機器の寿命が「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。



 

40℃→60℃で半導体の故障は10倍に。40℃→80℃では100倍!

電子部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℃ときの故障率を基本として、60℃C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。







 

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途

データセンタ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。




 

(3)多くのサーバで熱対策が不足

約半数が自社サーバの熱問題を認識。しかし6割は特に対策なし。

サーバを運用されている企業に聞くと、約半数が何らかの形でサーバの「熱」について問題を感じています。一方、その対策を聞くと「一般フロアの空調の流用」と「特になにもしていない」を併せると約6割に。

IT関連の省エネ・省コスト化のカギは「サーバ熱対策」。

2025年には国内総発電量のうち20%超がIT機器に使用されると予測されています。現在のデータセンタの電力用途内訳をみると、全体100%のうちサーバ等の機器に使用される電力が35%程度なのに対して、サーバ冷却などの空調に要する電カの割合が40%程度を占めていると考えられています。

IT関連の省エネ省コストを考える上で、サーバの熱対策は最も重要な課題といえます。




 

(4)サーバ熱対策のポイント

ルーム全体の冷房より、局所に溜まる熱を逃がすことを考える

サーバの熱対策としてます思いつくのは空調ですが、ラック、サーバルームにあるサーバを考えると極めて限られた場所で発生する熱を除くためにスペース全体の空調を強めるのはエネルギーを消費する割に効果が小さく、エネルギーの無駄です。




 

サーバルーム・サーバラック内に空気の流れをつくる

サーバを冷却するうえで大切なことはサーバラック、サーバルームの空気に流れを与えて、局所に溜まった熱を逃がしてやることです。そのためには、エアフロー(空気の流れ)を考慮したラックや空調設備のレイアウト、コールドアイル(冷気の通り道)とホットアイル(暖気の通り道)を分けるようにラックの向きや列をそろえることが必要です。さらに、サーバは通常前面から冷気を取り込み背面から排熱するため、ラ ック前面を冷気の届きやすい方向に向けて配置します。また、ホットアイルに排気口を設けて速やかに排気することが非常に重要です。
 

空調の強さは全体の熱量で決める

サーバの高性能化・高集積化がと同時にサーバ仮想技術が実用的になり、多数のサーバを統合、集約するケースが増えていますが、サーバやサーバラックの数が減ったことで空調機器の規模の縮小を考えるのは早計です。特にブレードサーバの場合、熱対策の重要度はかえって増しています。従来ならサーバラック 1本あたり2~3kw程度のものがブレードサーバの場合筐体 1台が10kw以上というものも多く、このような場合、空調を縮小するどころか、より高性能なものに変更する必要性が生じる場合もあります。

サーバルームの空調はできれば床下送風型か床置き型で

IT機器用の空調機には、床置き方、床下送風型、天吊り型などのタイプがありますが、サーバルーム全体を想定した場合、複数のラックに効率よく冷気を送ることのできる床下送風型か床置き型が望ましいといえます。天吊り型は効果が局所的になりやいため、サーバルームには不向きといえます。

(5)サーバ冷却専用クーラーの導入メリット

サーバ冷却専用クーラーなら、省エネ省コストで安心

一般フロア用空調をサーバ(ラック・ルーム)冷却に流用するのに比べて、サーバ冷却専用クーラーを用いると様々なメリットがあります。

①サーバ冷却がしっかり安定します

②ランニングコストを大幅に削減します

③CO2排出量を大幅に削減します

 

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