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冷却液分配ユニット(CDU) - AI(人工知能)およびエンタープライズデータセンター向けCDU 液体冷却

イートンのCDU は、データセンターの総所有コストとエネルギー需要を削減します。特定のアプリケーション向けに適切なサイズのカスタム構成のCDU により、ハイパースケールコンピューティングシステムは、より環境的に持続可能なデータセンターで必要なときに、システムが必要とする最適な冷却性能を得ることができます。

冷却液分配ユニット(CDU)とは?

冷却液分配ユニット(冷却分配ユニットとも呼ばれる)は、冷却液を閉ループで循環させ、高密度データセンターのCPU、GPU、AI アクセラレータから熱を除去する液体冷却システムのコンポーネントです。CDU は、冷却が必要な機械やプロセスのさまざまな部分に、水やその他の流体などのクーラントを分配するために冷却システムで使用されます。これらは通常、さまざまなコンポーネントの温度調整を必要とする大規模な冷却システムに見られます。現代のデータセンター環境では、空冷だけではもはや十分ではない、AI トレーニングクラスターや高性能コンピューティングシステムによって発生する極端な熱負荷を管理するために、CDU ユニットは不可欠です。

冷却液分配ユニットの役割は何ですか?

冷却液分配ユニットは、液体冷却システムが期待される耐用年数を満たすか、それを超えることを保証するために不可欠なコンポーネントです。CDU は、施設の露点を超える二次ループの供給温度を維持し、冷却プレートの結露を防止します。ろ過(通常0.2~50ミクロン)により、冷却液が清潔に保たれ、冷却プレートの健全性が維持されます。自動漏れ検出と冗長ポンプ設計により、稼働時間を確保します。インテリジェントコントローラに統合された運用ロジックとスマート制御を組み合わせることで、サーバーおよびデータセンターの冷却システムのパフォーマンスを管理します。スマートコントロールは、ピーク時以外の稼働でも経済的かつ効率的であり続けながらピーク時の需要に対応し、問題が発生する前に防止します。360 度回転継手付きブラインドメイト型クイックディスコネクトにより、データセンターの冷却システムを迅速に整備でき、メンテナンスのダウンタイムを最小限に抑えます。

エンタープライズ冷却液分配ユニット

Eaton cooling distribution

ROL4000-48U65

Open Compute Project (OCP) Project Deschutes の第5 世代仕様からインスピレーションを得たイートンのROL4000 ユニットは、アプローチ温度3 °C での2 MW の冷却能力、シールレスN+1 ポンプ、および0.2 ミクロンのサイドストリームろ過を、インロー構成用の単一の液対液冷却システムに組み合わせています。

Eaton rol byod

ROL2300-48U40

イートンのROL2300 大容量データセンター冷却システムは、列内冷却構成で施設用水を活用することで、効率的な熱管理を実現するように設計されています。ROL2300 ユニットは最大2.3 MW の冷却能力範囲を備え、複数のサーバーラックをサポートします。

eaton-thermal-rol.jpg

ROL1100-48U32

イートンのROL1100 ユニットは、インロー構成で施設用水を利用することにより、データセンターの効果的な冷却機能を提供します。冷却能力は550 kW~1100 kW で、一般的なアプローチ温度で複数のサーバーラックをサポートします。

Eaton ral

RAL110-04U19

イートンの4U 液体-液体冷却分配ユニットは、所定の容積で冷却能力を最大化する最先端の冷却システムです。4U CDU ユニットは、熱負荷とアプローチ温度要件に応じて最大110 kW の容量を備えています。

Eaton boyd

RAA32-10U2

イートンの10U Liquid-to-Air CDU は、施設用水を利用できないデータセンターやエッジサーバーにおいて、高出力コンピューティングに液体冷却を提供する効果的なシステムです。熱負荷と温度要件に応じて、イートンの10U CDU は最大32 kW の容量を備えています。

Eaton boyd cooling

RAA22-10U19

イートンの10U 液体-空気式冷却分配ユニットは、所定の容積で冷却能力を最大化する高度な冷却システムです。10U CDU ユニットは、熱負荷とアプローチ温度の要件に応じて最大 22 kW の容量を備えています。

ライフタイムCDU サポート

イートンのCDU サービスおよび保証オプションの詳細をご覧ください。

Eaton boyd cdu

冷却液分配ユニットはどのように機能しますか?

イートンのCDU は、IT 機器と施設の冷却供給装置の間を流れる二次冷却ループ(TCSループ)を作成することで機能します。ポンプは、CPU とGPU に直接取り付けられた冷却プレートを通して、通常は脱イオン水または水とグリコールの混合物である冷却液を循環させます。冷却液が吸収した熱は、CDU 内部の熱交換器を介して施設の給水システムに伝達されます。CDU コントローラーは、温度、圧力、流量を継続的に監視し、IT 機器に結露が発生しないように冷却液を露点より上に維持します。

冷却液分配ユニットを使用する理由

コンピューティングチップの電力が増加するにつれて、液体冷却は従来の空冷に取って代わるために必要な冷却技術になります。イートンのCDU は、一定の容積において、より高い電力と高い計算密度を、より高いエネルギー効率で実現し、冷却能力を最大化する高度な冷却システムです。 イートンのCDUの液体冷却は、データセンターの冷却システムにおいて、大きな環境騒音公害を引き起こし、より多くのエネルギーを消費する、かさばるヒートシンクや大音量のファントレイの必要性を排除します。そのため、CDU はデータセンターから過剰な騒音や振動を除去し、エネルギー使用量を削減しながら、データの完全性とデータセンターの職場の安全性を向上させます。CDU は、ラックへのIT 機器の安全な実装密度を高めます。

Eaton black In rack liquid to air coolant distribution
Eaton boyd rack cdu

冷却液分配ユニットの課題

液冷は、応答性の高い大容量の冷却を提供しますが、設計やプロジェクトの課題も伴います。漏れ防止、追加の資本支出、設置、トレーニング費用など、システムアーキテクトは、これらのプロジェクト要件を踏まえ、空冷に対するパフォーマンスと持続可能性のメリットを比較検討する必要があります。イートンの冷却液分配ユニットは、潜在的なリスクを軽減し、液体冷却のメリットを最大限に引き出すように設計・製造されています。

イートンの傘下Boyd Thermalが、CDU の主要な課題に対処する方法をご覧ください。

  • 漏れリスク:イートンのCDU ユニットは、最大使用圧力の3 倍までテストされており、自動漏れ検出とシャットオフ機能を備えています。
  • 流体汚染:0.2 ミクロンのサイドストリームフィルターにより、冷却ループを清潔に維持
  • メンテナンスダウンタイム:シールレスN+1 冗長ポンプにより、システムをシャットダウンせずにメンテナンスが可能  

完全液冷システム:CDU を他の熱技術と統合

サーバーラック冷却システムにCDU を統合し、CPU やGPU とのインターフェースを最大化するためにカスタム設計された冷却プレートを採用します。機械加工されたカスタム形状とスカイラインにより、液体冷却システムへの熱伝達を最大限に高めます。信頼性の高いマニホールドを活用して、サーバーラック全体に液体を安全に送ります。

Eaton cdu front
Eaton cdu

信頼性の高いイートンのCDU による高密度処理または小型機器

柔軟性と省スペースのメリットにより、データセンターやサーバーラックの設計者は、フットプリント構成の可能性を完全に見直して、電力密度を最大化することができます。イートンのCDUは、IEC62368-1 に適合するように設計されており、最大使用圧力の3 倍に耐えるようにテストされています。新しいサブコンポーネント設計はすべて、信頼性の高いデータおよびサーバー冷却システムを確保するために、破壊までの厳しい最大圧力試験を受けています。信頼性試験には、サーマルサイクリング、最小/最大保管条件、および包装試験が含まれます。

イートンの冷却液分配ユニットの柔軟性と省スペースのメリット

サーバー冷却システムでは、統合されたCDU により処理電力密度が向上し、より多くのサーバーを各データセンターラックに収容できます。CDU を施設の水または施設レベルの冷却システムに直接統合して、ラックサーバーを直接冷却するか、液体冷却サーバーに次のレベルの柔軟性を提供する自己完結型冷却を設計します。CDU 冷却能力を活用して、ラック、シャーシ、ブレード、さらにはプロセッサーやシリコンまで冷却します。CDU は、既存のデータセンターまたはシャーシ構成およびインフラストラクチャに統合するように設計できます。
Eaton rack emulator

イートンのラックエミュレーターを使用して、IT 機器の起動前に冷却液分配パフォーマンスを確認

ラックエミュレーターを使用して冷却液分配ユニットの動作をテストし、高価なIT 機器に損傷を与えることなく、起動まで安全で効率的な液体冷却動作を確認します。エミュレーターはプログラム可能で、あらゆるラックをシミュレートする柔軟性があります。液体冷却システムに接続し、熱負荷容量と圧力低下プロトコルの両方を入力すると、ラックエミュレーターはラックのように動作し、動作特性をシミュレートします。

エンタープライズソリューション

データセンター、ハイパースケールコンピューティング、その他のラックベースのソリューションに関するイートンの幅広いソリューションポートフォリオを、当社のインタラクティブな3D ツールで詳しくご覧ください。

信頼性の高いイートンのCDU のフィールド実績

イートンの傘下Boyd Thermalは、数十年にわたる信頼性の高いフィールドパフォーマンスにより、液冷サーバーのシステム設計を微調整し、検証済みの熱信頼性と漏れのないパフォーマンスでデータセンターの最適な冷却を実現しています。CDU は、冗長ポンプ設計、動的な結露のない制御、自動クーラント補充、スタンバイ運転のためのバイパスループ、自動漏れ検出を特長としています。

Eaton liquid cooling
Eaton ocp inspired

ROL4000-48U65

イートンのROL4000-48U65 インロー型液対液冷却液分配ユニットは、高密度データセンターにおける次世代AI プロセッサの冷却を可能にします。接近温度3°C で2 MW の冷却を行うこのCDU は、施設の冷却要件を削減することでエネルギー効率を高めます。ROL4000 ユニットは、最大80 PSIの利用可能圧力を提供して高性能冷却プレート・ループ、制御バルブ、その他のコンポーネントを通る流れを駆動することで、次世代のTCS ループを念頭に置いて開発されました。

ROL4000 ユニットは、メンテナンス要件の軽減と長寿命化に加え、シールレスN+1 ポンプ、各ポンプ回路の完全冗長電源供給、0.2 ミクロンのサイドストリームろ過により、稼働時間を最大限に高めます。

ROL4000 ユニットのその他の機能は次のとおりです。

  • PG25 使用時の500 GPM (1890 LPM) TCS 流量
  • IEEE 519 ULHD 可変周波数ドライブで電源をクリーンに保つ
  • サービスを容易にするための、補充カート用230 VAC コンビニエンスポート

OCP の第五世代Project Deschutes CDU 仕様に触発されたROL4000-48U65 ユニットは、性能、信頼性、寿命、保守性を単一のユニットにまとめています。イートンの合理化された設計と数十年にわたるダイレクトチップ液体冷却システムの試運転の経験を持つグローバルサービスチームにより、お客様の設備を迅速にアップグレードできます。

OCP の第五世代Project Deschutes CDU 仕様に触発されたROL4000-48U65 は、性能、信頼性、寿命、保守性を単一のユニットにまとめています。

ROL4000 の主な仕様

液液冷却分配ユニット(L2L CDU)

施設用水による高効果冷却

液体から液体へのCDU では、ラックや列の機器から熱を除去するために施設用水が必要ですが、システムの複雑さが増すのを相殺する一連のメリットがあります。完全液冷のデータセンターは、データセンター全体の液体の高熱容量からエネルギー効率を最大化します。L2L 冷却分配ユニットは、ラックあたり50 kW~200 kW以上のラック密度をサポートします。これは、NVIDIA H100/H200 およびAMD MI300X GPU クラスターに必要です。これらの液体冷却システムは、設置面積の縮小と総所有コストの削減を実現し、人工知能や高度な分析、ブロックチェーンや暗号通貨、メインフレームやゲームサーバー、スーパーコンピューターアプリケーションに最適です。

Eaton boyd server cooling

液体-空気 冷却分配ユニット(L2A CDU)

Eaton boyd coolant distribution

自己完結型液体冷却システム

多くの施設はシステム全体の液体冷却を想定して設計されていないため、液体-空気 冷却液分配ユニットは、施設用水を全面的に導入することなく液体冷却のメリットを提供します。L2A CDU は、データセンターの空調を活用してサーバーラックまたは列から熱を放散し、高出力IT機器の局所的な液冷を可能にします。液冷式CDU は、既存の空冷式データセンターにおいて冷却能力を最大限に高め、熱管理機器や設置コストを最小限に抑え、空気のみの場合よりも高い冷却能力を実現します。液冷式CDUは、既存の空冷式データセンター、エッジコンピューティングサイト、コロケーション環境において、施設内の給水設備への接続が現実的でない、あるいは費用対効果が低い場合に、改修を行うための実用的な選択肢となります。

インラック型冷却液分配ユニット

高電力デバイスへ効率的かつシームレスに統合するために最適化

インラック型CDU は、データセンターのサーバーシャ​​ーシや医療画像機器などの大型高出力機器に効率的かつシームレスに統合できるように最適化されています。インラック型CDU は、標準的な2U および4U のクラウドデータセンターサーバー構成、または標準的な医療機器および産業機器モデルに共通する寸法で構成されています。

最大限の性能と効率的な設置またはメンテナンスのために設計

サーバーラックの冷却は、液体ループを接続し、液体リザーバータンクに充填してスイッチを入れるだけというシンプルなCDU 設置手順で簡単に使用できます。これらのシステムは、コスト効率が高く信頼性の高いパッケージで液冷にアップグレードする迅速なオプションを提供し、完全に自己完結型または利用可能な施設の冷却システムに統合できます。

Eaton cdu side
Eaton cdu

インロー型冷却でパワーと計算密度を向上

インロー型冷却分配ユニットは、サーバーラックの列に沿って設置されるフルラックサイズの冷却液分配ユニットで、データセンターの効率的な冷却を実現します。インロー型CDU は、二次冷却側のクローズドループシステム内でクーラントを循環させ、一次側の放熱側では施設水を利用します。 列内のCDU 冷却能力は600~800 kW 規模で、高出力サーバーラック5~6 台を冷却するのに十分な放熱能力があります。

仕様

エンタープライズ冷却分配ユニット

構成 モデル ATD での容量(A) ATD での容量(B) 流量 寸法(mm)

列 - L2L

ROL4000-48U65

2000 kW @ 3 °C

—

500 GPM(1890 LPM)

1651 x 1199 x 2364

列 - L2L

ROL2300-48U40

1150 kW @ 4 °C

2300 kW @ 8 °C

400 GPM @ 55 psi

1016 x 1219 x 2134

列 - L2L

ROL1100-48U32

1100 kW @ 8 °C

550 kW @ 4 °C

毎分約473 L @ 207 kPa

800 x 1205 x 2147

ラック - L2L

RAL110-04U19

110 kW @ 12 °C

50 kW @ 6 °C

毎分約91 L @ 69 kPa

450 x 966 x 175

ラック - L2A

RAA32-10U21

32 kW @ 24 °C

16 kW @ 12 °C

毎分約61 L @ 83 kPa

538 x 982 x 440

ラック - L2A

RAA22-10U19

22 kW @ 24 °C

—

最大50 LPM

445 x 850 x 443

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