HEROES FORUM 2023 Dec

Data Center Sustainability

Immersion Cooling / Direct Liquid Cooling Introduction
デル・テクノロジーズ株式会社
OEMソリューション事業本部
川上 潔

1Copyright © Dell Inc. All Rights Reserved.

Dell Customer Communication - Confidential

IT ハードウェアの二酸化炭素排出量を削減

LATITUDE 54301
Product Carbon Footprint

持続可能な IT を実現できるよう支援

Manufacturing 80.6%

製品の二酸化炭素排出量 (PCF) を削減することで目標を達成

Use 16%301kg CO2

Transport 3.1%

排出目標に対する PCFS の影響

End-of-Life 0.4%

IT 機器に関連する二酸化炭素排出量の大部分はスコープ 3 に分類され、製品ごとに大きく異なります。
当社は、提供するすべての製品のライフサイクルのあらゆる段階に取り組み、サプライヤー、パートナー、エコラベル、さらには競合他社と協力して、顧客、業界、そしてそれを超えた発展を目指しています。

POWEREDGE R7401
Product Carbon Footprint

Manufacturing 15.2%

削減の主な重点分野は次のとおりです:• 材料（製造）• エネルギー（使用）Use 84%
Transport 0.4%

• 修理可能性とアップグレード可能性 (製造およびサポート終了)• 梱包（輸送）

End-of-Life 0.1%

• リユースとリサイクル (製造と廃棄)
Based on average sold configuration vs. lowest configuration.
1 PCF Reports used for this comparison are available on Dell.com/PCF

8640kg CO2

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グリーン データセンターへの道を歩むパートナー

エネルギー効率の高いハードウェア

機器の安全かつ責任ある廃棄

デルのデータセンター ソリューション
は、ワットあたりの高いパフォーマンスを実現するように設計されています。

デルの回収およびリサイクル サービスを利用すると、責任を持って機器を廃棄できます。

プラットフォームの電源管理
デルのサーバーには、エネルギーの無駄を削減するための BIOS およびiDRAC 設定が組み込まれています。

ワークロードの移行
デルのソリューションは、オンプレミスおよびクラウドでのワークロードの管理に役立ちます。

データセンターの電源管理
OME 電源マネージャーは、二酸化炭素排出量の削減に役立つテレメトリを提供します。

最適化されたサーマル
デルは、最適化された冷却機能と電源機能を備えたハードウェアを設計します。

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次世代の冷却ソリューション
データセンター冷却の進化は水冷/液浸冷却につながります。

新しい世代が登場するたびに、冷却が熱源に近づきます。
•

Gen 1: コンピューター ルーム エアコン (CRAC) とコンピューター ルーム エア ハンドラー (CRAH) で部屋を涼しくする。

•

Gen 2: データセンター内にあるラック間に冷却ユニットを配置してサーバーから排出される熱気を取り込み、冷却された空気をデータセンター空間に戻します。 (In-Row)•Gen 3: Read-Door Heat Exchanger (RDHx) をラックに接続してサーバーから排出される熱気を冷却しデータセンター空間に戻します。

•Gen 4: CPU の上部にコールドプレートを取り付けて、サーバー内の CPU チップを冷却します。

•Gen 5: 非導電性、非腐食性の液体に浸してシステム全体 (CPU、メモリ、ハードドライブ、ネットワーク カード、およびサーバー内のその他すべてのコンポーネント) を冷却します。

CPU TDP :Ice Lake
Sapphire Rapids
Milan / Milan-X
Genoa– 270W
– 350W– 280W– 400W

Next Gen CPU– 500W??

設備全体の消費電力（電力使用効率）

IT機器の消費電量

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冷却ソリューション
Smart Cooling は、ハードウェアとソフトウェアを統合することで熱に対処し、イノベーションをサポートします。

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液体冷却 (DCLC および RDHx)
Rear Door Heat Exchanger

Direct Contact Liquid Cooling

周囲の空気がキャビネットの前面に入ります。
温水出口

サーバーは最大55℃まで発熱します。

空気循環のためのスペースを備えたサーバーラック

出口の空気は後部ドアの熱交換器を介して冷却され、ほぼ周囲温度でデータ センターに戻されます。

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冷水入口

各サーバーには冷却ファン、冷水入口、温水出口が必要です。

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Direct Contact Liquid Cooling

冷却液がコールドプレートを介して、高温のコンポーネント(CPUまたはGPU※1)を直接冷却します。
Coolant Distribution Unit (CDU)は、冷却システム内に供給される冷却液の流量、温度、水質を適切にコントロールし効率的な冷却をサポートします。

Cold Plate※1: GPUは、一部のモデルでサポートが可能

Coolant Distribution Unit(CDU)

Manifold

一次側冷水

二次側冷水
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液浸冷却単相 (open tub/bath)

二相 (sealed rack/chassis)
Warm Water Output
Condenser

2 ガスが冷やされ液体に戻ります。

Condensation

Evaporated OilServers

加熱された冷却液はサーバーラックから排出され、冷却液は熱交換器からラックに戻ります。

熱交換器は熱を除熱システムに渡します。

熱は遮断または再利用され、冷水が熱交換器に戻ります。

Cold Water Input

1 不活性液体は、サーバ熱によって瞬間的に気化(ガス)されます。

サーバーまたはその他の IT 機器が誘電性の液体または冷却剤に浸されています。 液体/冷却剤の状態は決して変化しないため、「単相」と呼ばれます。

サーバーまたはその他の IT 機器が誘電性の液体または冷却剤に浸されています。 液体/冷却剤は沸点が低く、IT機器によって加熱されると蒸発してガスになります。

加熱された冷却剤は、ポンプ (CDU 内) を通って熱交換器に循環され、そこで冷水タワーまたはドライクーラー タワーのいずれかを使用して熱が外に移送されます。

ガスは熱交換方法（凝縮器コイルなど）によって再び冷却されます。
凝縮して液体に戻り、流れがタンクに戻ります。
液体/冷却剤は液体から気体、そして液体へと状態を変化させるため、二相と呼ばれます。

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冷却テクノロジー比較
空冷

空冷 + 補助的冷却

水冷 (DLC)

液浸（Immersion）•インロークーラー•リアドア式熱交換器(RDHx)•コンテインメント（ホット＆コール
ドアイル）• CPU/GPUコールドプレートループ• ラック/ファシリティ側にDLC装置が必要

単相（1P）・二相（2P）
浸漬タンクソリューション

従来型のデータセンターで施設の水を利用

従来型のデータセンターで施設の水を利用• 非従来型スペース、空調不要 (例:倉庫)• 注：施設の水が必要

冷却ソリューションの選択肢

製品•従来の空冷＆エアハンドリング装置•コンテインメント

環境

従来型のデータセンター

主な使用モデル• 低・中密度ラック• 最大15kW/ラック

一般的なコスト加算

NA

提供状況

PowerEdgeの標準的なサーバー冷却• 高TDPコンポーネントを搭載したシステム• 高密度ラック、最大80kW/ラック• 中・高密度ラック• 最大30kW/ラック

標準的なサーバー冷却＋サードパーティの補助的冷却ソリューション
10• 空冷に制限がある／空冷ができない• 高密度ラック、または高TDPの部品

単相 (1P):

単相 (1P):

二相 (2P):

二相 (2P):

サーバー側はDell工場にて構成可能
Dell OEMプロジェクト単位の個別提案

Dell OEMプロジェクト単位の個別提案

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エンタープライズグレード向け 冷却ソリューション
液体冷却チップへの直接液体冷却

液浸冷却
ITシャーシ型
単相

単相
二相タンク型

単相
二相

液体冷却は、ハイパフォーマンス コンピューティングの冷却ソリューションとして多くのベンダーが参入。
冷却が必要な状況に最適なソリューションをサポートします。

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マイクロモジュール式の液浸冷却システム

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GRC 液浸冷却によりどこにでも設置可能
再生された都市の建物

標準的なオフィススペース

倉庫を再利用小さな店舗フロア

製造施設

ハイブリッド データセンター

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GRC 液浸冷却構成

分界点

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GRC 液浸冷却構成（タンク設備オプション）

Waterless Direct Liquid Cooling from
Dell Technologies OEM Solutions▪

ZutaCore® & MHI strategic partnershipand white label agreement▪

Enables Net Zero Emissions▪

Safe and Easy to Adopt into any
Data Center▪

Future Proof Efficiency with
1.02 PUE▪

TCO Return in < 2 Years▪

Industry-leading Partnerships

Internal Use - Confidential

18Copyright © Dell Inc. All Rights Reserved.Dell Customer Communication - Confidential

Direct Liquid Cooling (Direct On Chip Dielectric Cold Plate)
ダイレクトオンチップ、水を使わない 誘電体液体冷却

スケーラブル
既存のレイアウトの改修にも対応

持続可能なエネルギー効率の向上

よりスマートに閉ループ、低圧、自己調整システム

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コールドプレートによる直接冷却
冷却システムはサーバーの完全性を損なうことがありません。
最適な冷却システムによってサーバーの寿命を最大限に延ばします。
➢ 漏れによってサーバーがショートすることはありません
o 誘電性液体の使用➢ サーバーの材質の互換性の必要性を排除
o 冷却液とサーバーコンポーネントが直接接触しないDell Customer Communication - Confidential

インフラストラクチャ
標準ラックが利用でき補強の必要がありません。
既存のデータセンターの有効活用ができサーバーメンテナンスも容易です。

➢ 最小限の変更
ooooo

データセンターインフラストラクチャ
ラックおよびサーバーの設計
データセンターの保守と運用高さを最大限に活用する
標準的な重量Dell Customer Communication - Confidential

SDC – Software Defined Cooling
リソースのプロビジョニングと管理を自動化し、システムのパフォーマンスと最適化を向上

サーバーの観点:oooooo

すべての CPU とサーバーからデータを収集
情報を関連付けて分析する
データセンターの総合的な監視を構築
データセンターの最大 35% の省電力
動的周波数スケーリング
最大温度出力Dell Customer Communication - Confidential

Zutacore Product Portfolio
Enhanced Nucleation Evaporator - ENE（Clod Plate）
IntelSkylakeIntel
Ice lakeIntel
Rome/Milan
SP-3

Intel
Sapphire rapids

AMDGenoa SP-5

Intel
Vertical
Sapphire rapids

Rear Door Condenser RDC

Heat Rejection Unit
6U-HRU-Air••••Total Rack: 20KW
Air inlet temperature: 27℃
Operating temperature: 5℃ - 35℃
Rack Space: 6U

6U-HRU-Water••••

Total Rack: 100KW
Water inlet temperature: 32℃
Operating temperature: 5℃ - 45℃
Rack Space: 6U•Rack Space 0 U

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DELL Technologies Japan

液浸冷却Lab (Immersion Cooling)
PowerEdge R650

ICEraQ Nano

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DELL Technologies Japan

水冷Lab (Direct Liquid Cooling)
PowerEdge R760

6U-HRU-Air

Thanks for yourgreat partnership.