生成AIの需要増加で、発熱量の多いGPUを搭載したサーバーを水冷方式で冷却する動きが活発化している。主要なデータセンター（DC）事業者やSIerは、運営するDCで水冷サーバーの受け入れの整備を急ピッチで進めており、水冷サーバーの販売台数の増加が確実視される。主要サーバーメーカー4社に、市場の動向と供給増に向けどのように体制を強化していくかを聞いた。
（取材・文／安藤章司）
 

DC設備に依存する水冷方式

　従来のサーバーは空冷方式が主流であり、水冷方式はほとんど普及してこなかった。DC設備の冷却効率が高まったり、主要な発熱部位であるCPUの省電力化が進んだりしたことで、一般的な業務アプリケーション用のサーバーは、構造が簡易で低コストな既存の空冷方式で冷却をまかなうことができていた。だが、近年注目を集める生成AIの運用で不可欠なGPUサーバーは、電力消費量（＝発熱量）が桁違いに大きく、空冷では冷やしきれない場面が増えてきた。

　最新のGPUサーバー1台あたりの発熱量は10kWに達しており、サーバーラックに10台収納すると100kWにもなる。一般的な業務用サーバーのラックあたりの発熱量は4～6kWであることを考えると、まさに桁違いとなる。

　通常の空冷ではラックあたり25～30kWを冷やすのが限界とされ、サーバーラックに冷却水を引き込んで、そこに冷却用の空気を当てて冷却する間接水冷の「リアドア方式」でもラックあたり70kW程度が上限とされている。今後、GPUサーバーの消費電力がより増える見込みであることから、冷水の配管を発熱部位であるGPUに直接接触させて冷やす「直接水冷」の需要が急増すると予想されている。

　生成AI普及に端を発する水冷サーバーの需要増を感じ取ったDC事業者のMCデジタル・リアルティや、SIerのキヤノンITソリューションズが、水冷サーバーを導入可能な整備投資を相次いで行うなど、2024年後半から水冷サーバーの受け入れを本格化する動きが目立ち始めた。水冷サーバーを受け入れるには、サーバーが設置してある室内まで冷却水を引き込む配管工事を行うとともに、万が一の水漏れ対策も考慮するなど、追加での設備投資が必要となる（図参照）。