世界中の産業を席巻するデジタルトランスフォーメーションは、データの急激な増加を後押しし、膨大なデータセットを処理するための計算能力に対する大きな需要を生み出しています。同時に、それに伴うエネルギー消費量の急増を抑制し、電力を大量に消費するデータセンターの環境への影響を軽減するという圧力が高まっています。
データセンター と同じくらい説明する 全エネルギー消費量の 1.5% グローバルに。電力の約3分の1は電子部品の冷却に使用されます。低炭素で再生可能な電力に切り替えることで、二酸化炭素排出量を削減できます。しかし、データセンターは、特にデータセンターの成長と拡大が続く中、環境に大きな影響を与えるために、効果的なサーバー冷却に必要な電力量も削減する必要があります。
Penguin Solutions、Shell、AMD のユニークなコラボレーションにより、排出量を削減しながら高性能データセンターに電力を供給できるよう取り組んでいます。支援するというこの共通の野心 データセンターの持続可能な未来 すでに実際の結果を示しています。
急増する需要と従来のコンピューティングの比較
ハイパフォーマンスコンピューティング (HPC) は、デジタルフロンティアを推進する業界では欠かせないものとなっています。で 石油とガス、HPCは複雑な地震データセットを処理することによって探査を導きます。これにより、計算流体力学による設計の最適化が可能になります。機械学習と AI の追加により、予測分析とリアルタイムの意思決定支援が促進されます。
また、HPCは、風力発電所の設計を最適化するための計算流体力学の活用による革新的な電気自動車充電ソリューション、脱炭素化への道を開拓するためのシステムレベルのモデリングなど、ネットゼロエミッションの未来への移行に不可欠な機能をますますサポートしています。
複雑なデータ集約型アプリケーションを使用するShell のような組織は、計算能力と運用効率のバランスを取るというプレッシャーに直面しています。コンピューティング需要の急増には代償が伴い、エネルギー需要の増加は電気代や環境問題につながることがよくあります。
HPC データセンターの冷却に関する課題
蓄積されたデータ量と複雑さから HPC ワークロードが増加するにつれて、電力消費量もそれに追随します。切りくず密度と熱出力が上昇し続ける中、従来の空冷方式は性能の障壁に直面しています。また、HPC データセンターは、最新のプロセッサによって発生する急激に増加する熱負荷への対応にも苦慮しています。
これは、非効率的なエネルギー使用、二酸化炭素排出量の増加、および熱を放散するためにデータセンターの設置面積を広げる必要があることを意味します。これらの施設内のホットスポットは問題をさらに悪化させ、熱効率の低下やパフォーマンスのボトルネックにつながります。液体冷却は、冷却液をコンピューティングチップ上に直接配管することで、直接ホットスポットに効率的に対処できますが、制限もあります。
シェルのヒューストンデータセンター:イノベーションの拠点
大手エネルギー企業であると同時に、HPC 機能の多用者でもあるShell は、これらの交差する課題に対処する戦略的な立場にあります。同社の最先端のヒューストンデータセンターでは、HPCのパフォーマンスとエネルギー効率および排出量削減のバランスをとる革新的なソリューションの内部を紹介します。
シェルのヒューストンデータホールには、1,700を超える最先端のAMD EPYCプロセッサーが搭載されています。Shell は、従来の空気冷却とチップへの直接液体冷却の両方の限界を認識し、これを受け入れてきました 浸漬冷却技術。この革新的なアプローチは、サーバーを熱吸収槽に沈めるようなもので、冷却効率を大幅に向上させます。液浸冷却は、エアハンドラーや広範囲にわたるダクトが不要になるため、データセンターの設置面積をよりコンパクトにし、大幅な省エネと排出量の削減につながります。
冷却の制約をなくすことで、浸漬法はこれまでにない統合への道を開きます。Shell は各ラックに3倍以上の電力を供給できるため、ユニット1台あたりに必要なスペースを大幅に削減し、インフラストラクチャスペースを縮小できます。冷却液は空気の1,000倍以上の効率で熱を吸収および伝達するため、より小さな設置面積でラック密度を高め、処理能力を向上させることができます。
エネルギー消費量の大幅な削減
Shell は、空冷と比較して、単相浸冷却には次のような効率向上が見込まれると報告しています[1]:
- 電力使用量を最大 48% 削減
- CPU パフォーマンスが最大 40% 向上
- COを最大 30% 削減2 フットプリント
- 必要な床面積を最大 80% 削減
液浸冷却は業界全体で大きな期待が寄せられており、いくつかの研究でその大きな可能性が実証されています。一方、アップタイムインスティテュートは グローバルデータセンター調査 データセンターの平均電力使用効率（PUE）は1.55であり、浸漬冷却では1.1に近いPUEが生成される可能性があると述べています。
ハイパフォーマンス・サステナビリティの強化
データ主導型の組織では、能力を犠牲にすることなく排出量を抑制しなければならないという圧力が高まる中、シェルのヒューストン施設は、未来にアプローチするユニークな方法を紹介しています。Shell は、最先端のハードウェア、液浸冷却技術、再生可能エネルギーを統合することで、持続可能性の約束を果たすために積極的な措置を講じています。
結果はそれ自体を物語っています。165,000を超えるコアをはるかに小さな設置面積に詰め込み、コストに対するパフォーマンスを最適化し、システム効率を変革しました。
業界がデータフットプリントとそれに関連するエネルギー需要を拡大し続けるにつれて、 浸漬冷却 ビジネス目標と持続可能性目標の両方をサポートできる、熱緩和における大きな飛躍的進歩をもたらします。
もっと知りたいですか？ パートナーシップのケーススタディ全文を読む または Penguin Solutions にお問い合わせください データセンターの電力または冷却のニーズについて話し合います。
[1] 数値は、データセンターにおける世界の浸漬冷却市場—成長、傾向、予測（2019-2024）レポート（Mordor Intelligence）およびシェルの内部評価に基づいています。得られるメリットは、実際のサイト開発によって異なります。
