冷やすまえに、熱だまり対策
ポイントで使って熱だまり対策
引⽤先︓http://www.suiden.com/product/sjfla/

どこに︖
どのくらいのファンを︖
搬送動⼒の効率アップが重要
ぼそ：「どうやってサーバーを冷やす」は禁句

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド30

冷たい空気を出来るだけ多くサーバーに送るキャッピング

ホットアイルとコールドアイルの⼤空間化
建築と空調設備の⼀体設計
キャッピング
PUE=1.３
ぐらい

コールドアイルとリターン空間を拡げると、⾵損が減少しPUE=1.3に近づく
作図︓杉⽥

微差圧調整には専⽤ブラシも使える
2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド31

冷たい空気を出来るだけ多くサーバーに送るキャッピング

サーバー前⾯
吸気温度が30℃でもサーバー稼働許容温度
50℃10,000時間とか20年前のカーナビもスマホも無かった頃の話サーバー室の温度を上げましょう。
27℃から28℃がお勧め

IECにて、規格化が進んでいます。引⽤先：篠原電機株式会社32
2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド

省エネを実現するガイドライン

JEITAより有償で配布されています。

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む
データセンター省エネ技術トレンド

33

産総研 再⽣可能エネルギー研究センター
⼤型環境試験室でPUE改善試験

アルミフレームと中空ポリカパネルを使うキャッピング

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド34

⾵量とサーバー温度傾斜
サーバー消費電⼒1KWにて⾵量は最⼤100CFM=170m3/hが標準的
通常稼働で50%以下
サーバー
サーバー

10℃
1ラック
サーバー20台 10KW 1,700m3/h
600mm幅2200⾼としてラック開⼝部は約1m2
1,700m3/h÷60÷60÷1m2=0.47m/sec
サーバー稼働率を50%とすると
通常時 0.24m/sec・・①
冷却コイル出⼝⾵速20ラック0.24m/sec x 20Rack ÷ (1.5m幅 x 3m⾼) =1.1m/sec・・②

作図：杉⽥Dサーバー機器 サーバー設計では
温度傾斜10℃は「常識」
新規サーバー設計⽬標は15℃

シュナイダーエレクトリックが特許を持つキャッピング構造
内側がコールドアイルで、GAFAなど内側がホットアイルと構造が違う
2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド

35

12KVA/1Rack x10 x2列データセンター
横吹き出しとすると、⾵損が減り、⾵速が下がる。
1m/sec〜2m/secで⾼密度ラック冷却が可能
フリーアクセス（⾼床）が不要で低コストに。
※通路幅コールドアイルが狭いと⾵速が上がり、サーバーが冷⾵を吸気出来ないとか、ラック台数が多いと冷⾵が届かない

通常のリターン温度管理に加えて、消費電⼒、キャッピング気圧差を使えば、更に省エネ化可能

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド

36

実施例

12KVA/1Rackなら、ハイパーコンパージド VBLOCK が問題無く設置出来る。
キャッピングは防炎シートを使っています。
アルミフレーム＋中空ポリカを使⽤すると断熱効果の⾼いキャッピングが可能。
サーバー室構築ガイドブックにも事例が掲載されています。

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド37⾒えない空気を⾒るノウハウ

微差圧計（マノスターゲージ）で気圧を測る
コールドアイル気圧がホットアイル気圧より⾼ければ排気（熱⾵）は戻らない⻑野計器
引⽤先：http://products.naganokeiki.co.jp/product/2/19/25/324.html

⼭本製作所
引⽤先：http://www.manostar.co.jp/download/catalog/gage/wo81_normal.pdf※気圧による⾵量制御は東芝が特許を持っています。

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド

38

⾒える化で何を⾒る︖• 温度・湿度• ⾵速・・・⾵量が正解• ラックが必要とする⾵量は消費電⼒に⽐例する• オペレータが運⽤出来る限度は、⾵速1.0m/secが限度

⾵速を測る

2021/11/10

ハンディ型⾵量計測器
写真提供：フューチャーファシリティーズ

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド39

⾒えない現象• 温度• 1000円ほどの温度計• ネットワーク対応型、ロガー機能• サーバーには多数の温度計が内蔵されている• Zabbixやインテル®データセンター・マネージャー（有償）で利⽤出来る。

• 湿度• 結露防⽌対策• 静電気障害対策• ⾵速・・・⾵量が正解

⼿を使う• ラックが必要とする⾵ 量は消費電⼒に⽐例する• オペレータが運⽤出来る限度は、⾵速1.0m/secが限度

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド40

こんな⾼密度も⼤丈夫

向かい側のラックが設置されていないと10KVA（耐荷重限界まで）可能

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド41

サーバが冷えなくなる原因
サーバー内蔵ファンの静圧⼒不⾜でサーバー冷却ファンが能⼒が低下する。

サーバー1台稼働でオープン空間なら空調機は不要。
冷却機としてファンを内蔵している。

データセンターにサーバを置くとサーバー室内には⾵損がある。
ホットアイル⾵損①①①
吸気側
空調機コールド側 ①①①①①
キルヒホッフの法則が使える
①
作図：杉⽥
①

ホットアイル
⾵損などが⼤きく
気圧がコールドアイルより⾼いとファン⾵量が低下する

⼩型軸流ファンは静圧⼒が弱い
排気側気圧が⾼いとファン性能が極端に落ちる→サーバーが過熱し、保護機構が動作して回転数が上がる

ホットアイル
50%も下がる→サーバーが過熱

引⽤先︓https://www.sanyodenki.com/archive/document/product/cooling/catalog_E_pdf/San_Ace_40GA28_E.pdf

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド42

オープンカーで⾵防が無かったらいな出来が息＜）＞（

サーバーが暑くなる
2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド43

オープンカーで⾵防が無かったら• 横吹は、エアーカーテンとなり⼿前ラックのサーバーが空気を吸気出来なくなり過熱する。
• よく知られている吹き上げ式でラック最下段が過熱するのと同じ。
E運⽤者は、ほぼ知っている。
• 通路幅1ｍはどうして？
どこかの規格？
データセンターはサーバーを置く場所なのに、、、サーバーは電熱器と違う

2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド

44

狭い部屋に閉じ込められたらいな来出息が ）＜（＞サーバー室が暑くなる
2021/11/10

スーパーコンピュータセンターを含む データセンター省エネ技術トレンド45