液浸冷却とは　KDDIなどの実証で冷却の電力94%減、マイクロソフトは50度で沸く液体を使用

液浸冷却とは、サーバーなどのIT機器を、電気を通さない液体（冷媒）で満たした槽に沈め、部品が出す熱を液体に直接移して冷やす方式のことです。チップの上の板にだけ液体を流す直接液冷と違い、メモリや電源を含む機器全体を液体が包みます。ファンがほとんど要らなくなります。

単相と二相

液浸冷却の2つの方式

方式	しくみ	熱の捨て方
単相	油のような液体を液体のままポンプで回す	温まった液体を熱交換器で冷やして戻す
二相	沸点の低い液体が部品の熱で沸騰する	槽のふたの冷えた管で蒸気を液体に戻す

二相式は、液体が沸騰する時に多くの熱を奪う性質を使います。マイクロソフトが使う液体は約50度（華氏122度）で沸騰し、水より沸点が低い液体です。蒸気はふたの冷たいコイルで液体に戻り、サーバーの上に落ちます。閉じた循環の中で液体が回り続けます。

日本の実証

KDDI、三菱重工業、NECネッツエスアイの3社は、液浸冷却の実証を2段で進めました。

KDDIなど3社の液浸冷却の実証

発表	形	結果
2022年3月	コンテナ型の小さなデータセンター	消費電力43%減、PUE 1.07
2023年3月	KDDI小山ネットワークセンター（2022年4月から試験運用）	サーバーの冷却の電力94%減、PUE 1.05

比べた相手は、PUEが1.7の一般的なデータセンターです。2022年の実証は、油のような液体の冷媒で機器を冷やし、ラジエーターと外気で熱を捨てる構成でした。3社は2023年の発表で、2023年度中に大規模な施設からコンテナ型まで液浸のデータセンターの提供を始めるとしていました。

マイクロソフトの運用

マイクロソフトは2021年4月6日、米ワシントン州クインシーのデータセンターで、二相式の液浸の槽を本番の処理に使い始めたと発表しました。CPUは1チップ150ワットから300ワット超に、GPUは700ワット超に上がったと背景を説明しています。液浸の槽では、熱を気にせず部品を定格より高い電力で動かすこともできるとしています。

液浸は、槽の重さ、液体の費用、部品を交換する時の手間が課題になります。AI向けのラック型のサーバーでは、エヌビディアのGB200 NVL72が直接液冷を前提にしています。

関連する用語

• 直接液冷：チップに当てた板にだけ冷却液を流す方式です。
• PUE：データセンター全体の電力をIT機器の電力で割った値です。1に近いほど効率がよい施設です。
• 冷却水：液浸の槽から熱を受け取り、外に運ぶ水です。