ブライアンとStorageReviewチームはケンタッキー州レキシントンを訪れ、バルボリン社の液浸冷却ピットクルーと面会し、液浸冷却とチップ直結冷却の実用的、技術的、そして環境的側面について調査しました。彼らは、材料の適合性、業界標準の策定、そしてデータセンター業界にとってより持続可能で効果的な流体を開発するためのバルボリン社の継続的な研究開発活動の重要性について強調しました。
ホストはヴァルボリン本社を親切に案内してくれました。ユニークな歴史解説に加え、展示されているレースカーも見学できました。モーターレースの熱狂的ファンであるブライアンは、まさに天国にいるようでした。
ブライアンはレースカーから引き出され、バルボリン グローバルの研究開発担当副社長である Z. ジョージ チャン博士と、浸漬冷却の現在の傾向と将来の傾向について話し合いました。
張博士はバルボリン社に26年以上勤務し、液冷システム業界で高い評価を得ています。最近、北米潤滑油博覧会およびベアリングショーの諮問委員会に加わりました。
張博士は認定潤滑スペシャリスト（CLS）およびオイルモニタリングアナリスト（OMA I）の資格を有しています。8件の米国特許の発明者または共同発明者であり、査読付き論文を49件発表しています。
液浸冷却技術が話題になっている今、このポッドキャストは液浸冷却技術に興味のある方なら必聴です。お時間のない方のために、この重要なトピックを分かりやすく解説する5分単位のセッションをご用意しました。
0:00 - 5:00
- 紹介と背景: ブライアンは、自動車用潤滑油とイノベーション（ハイマイレージオイルや MaxLife など）におけるヴァルボリン社のジョージ・チャン博士を紹介します。
- エンジンオイルのエンジニアリング： エンジンオイルの複雑さについて、人々が見落としがちな点について考察します。潤滑だけでなく、洗浄、シール、熱伝達といった機能も重要です。
- 熱伝達の類似点: 張博士は、特にデータ センターが高出力 GPU からの膨大な熱負荷に直面する中で、自動車の熱管理に関する専門知識がデータ センターの冷却にどのように応用されるかについて説明します。
- データセンターのエネルギー使用量: 興味深い事実: ChatGPT の 2024 年のエネルギー使用量はアイルランド全体に匹敵し、必要な熱管理の規模が浮き彫りになっています。
5:00 - 10:00
- ミッションクリティカルな違い: データ センターは自動車とは異なり 24 時間 7 日稼働するため、稼働時間と安定性が非常に重要です。ただし、環境は自動車のエンジンほど化学的に過酷ではありません。
- 材料の互換性： データセンターのハードウェアは、自動車で使用されるものとは異なり、様々な金属、プラスチック、ラベルを使用しているため、液体との適合性が重要な懸念事項となります。ラベルやプラスチックは、液浸冷却環境では劣化する可能性があります。
- 清潔さと純粋さ: チップへの直接冷却では、冷却プレートの小さなチャネルが簡単に詰まり、冷却性能に影響を及ぼす可能性があるため、流体の純度が非常に重要です。
- 冷却セグメント: 空冷は依然として主流ですが、液冷（ダイレクト・ツー・チップ方式と液浸方式）が成長しています。Valvolineは、ダイレクト・ツー・チップ方式向けのPG 25液を中心に、両方の分野で積極的に事業を展開しています。
10:00 - 15:00
- 技術的な差別化: PG 25オイルはすべて同じではありません。Valvolineの特許取得済み配合は、低固形分および液体ベースの添加剤を使用することで、堆積物や塩橋の発生を防ぎます。
- 状態監視： Valvoline は自動車に関する専門知識を活用して、顧客が流体の状態とシステム状態を監視できるようにし、グローバルなサプライ チェーンをサポートします。
- エコシステムの複雑さ: 液冷には、サーバーベンダー、ホースおよびコールドプレートメーカー、クイックコネクトサプライヤーなど、数多くのパートナーが関わってきます。問題が発生した際に責任のなすり合いを避けるには、連携とコミュニケーションが不可欠です。
- 水質とセンサー: データセンターには専門知識が不足していることが多い 水質が重要なので、Valvoline はセンサーメーカーと協力して、濁度や導電率などの流体特性をリアルタイムで監視できるようにしています。
15:00 - 20:00
- センサーの統合: 将来は 冷却ループにさらに多くのセンサーを組み込み、コネクタまたはコールド プレート レベルでも問題を早期に検出できるようにします。
- 市場での採用： 米国のほとんどのデータ センターでは、液浸冷却には新しいインフラストラクチャが必要であるのに対し、コールド プレート/直接チップ冷却は後付け可能なため、これを採用しています。
- 浸漬冷却の利点: 浸漬はコンポーネントを 100% 冷却することができ、空気よりも熱伝達効率がはるかに高くなりますが、ホットスポットを避けるために注意深い流体の動きが必要になります。
- 熱伝導率： 浸漬液（炭化水素）は、 電気伝導率（誘電特性）が低いため、電子機器を安全に水没させることができます。
20：00-25:00
- 浸漬冷却の実践： タンク浸漬（サーバーを垂直に沈める）などのさまざまな浸漬冷却設定と、それらが電力効率に与える影響（PUE は 1.03～1.04 と低く、空冷よりも大幅に優れています）について説明します。
- コンポーネントの信頼性: 液浸冷却は、RAM、ストレージ、CPU、GPUなどのコンポーネントの故障率を大幅に低減できます。しかし、新たな運用上の課題も生じます。, クレーンでサーバーを扱ったり、油の滴りに対処したりなど。
- 流体化学： バルボリンは、液浸液に純粋な炭化水素系流体を使用しています。フッ素や塩素は含まれておらず、炭素と水素のみで構成されています。これにより、空気と同様の化学的不活性が確保され、サーバーコンポーネントとの反応を回避できます。
- 材料の互換性： 初期の教訓には、ケーブル、ラベル、プラスチックなどの問題が含まれていました。 油の色の浸出、ラベルの剥がれ、プラスチックの脆化など、油の劣化につながる問題が数多く発生しています。現在、適合性試験が重要な焦点となっています。
25：00-30:00
- 業界標準とコラボレーション: バルボリンは、OCP（Open Compute Project）およびASHRAEと連携し、液浸冷却液とチップ直結冷却液の両方について材料適合性リストを作成し、遵守しています。これらのリストは、お客様が液体冷却に最適な材料を選択するのに役立ちます。
- ネットワークとシグナルインテグリティ: C高速ネットワークやオイルを介した光伝送に関する噂はかつてありましたが、現在ではほとんどのハードウェアメーカーがスイッチをオイルの外に配置しています。Valvoline社では大きな信号問題は経験していませんが、必要に応じてオイルの誘電特性を調整することができます。
- 業界の認識: Valvoline は IT イベントでは「自動車の達人」とみなされることが多いですが、データ センターの冷却に直接関係する熱伝達と化学の専門知識を重視しています。
- OCP ワーキンググループ: OCP には液浸冷却とチップ直接冷却の別々のグループがあり、業界が液体冷却に対してますます真剣に取り組んでいることを示しています。
30：00-35:00
- 代替の浸水設計: Isotope社のアプローチのような「精密浸漬」について議論します。これは、ラック内の高温の部品に液体を直接噴霧することで、使用する液体の量を減らし、後付けを容易にするものです。これらの設計はエネルギー効率が高く、標準的なラックに収まります。
- コンポーネントカバレッジ: 精密浸漬により、 すべてのコンポーネント、 iコンデンサやトランジスタなど、大きな熱を発生しない部品も効果的に冷却されるため、全体的な信頼性が向上する可能性があります。
- 多相冷却： 多相（二相）冷却は気化熱を利用して効率を高めますが、使用される流体はPFAS（「フォーエバーケミカルズ」）であることが多く、環境問題を引き起こします。Valvolineは持続可能性の観点から、これらを避けています。
- システムの複雑さ: 多相システムでは、ガス漏れを防ぐために密閉された環境が必要となり、複雑さとリスクが増します。
35:00～37:00（終了）
- 流体の研究開発と将来の方向性： 浸漬液については、バルボリンは削減方法を研究しています。 その バイオ由来の炭化水素を含む炭素フットプリントですが、二重結合の存在とコストの高さが課題となっています。
- PG 25（ダイレクト・ツー・チップ）の持続可能性： PG 25は現在、 石油由来の選択肢もありますが、価格は高くなります。バルボリンは、これらの選択肢をより費用対効果が高く、持続可能なものにする方法を模索しています。
- 化学の問題: 高度な冷却技術を扱うITプロフェッショナルにとって、化学の知識はますます重要になっています。 Nz - Nasyonal Mache dechanj nan peyi Zend limite 適合性、流体特性、環境への影響など、すべては化学の確かな理解にかかっています。
- ラボテスト： Valvoline は、浸漬冷却システムと閉ループ冷却システムの両方について、互換性、パフォーマンス、システム効率に関する広範な社内テストを行っています。
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