リアドア熱交換器（RDHx）とは？

リアドア熱交換器（RDHx）

リアドア熱交換器（RDHx）は、サーバーラックの背面に取り付けられるパッシブまたはアクティブな冷却装置で、IT機器の排気がデータセンター環境に入る前に熱を除去します。このシステムでは通常、液体対空気の熱交換器が使用され、冷水または別の冷却剤がサーバーから出る暖かい空気から熱を吸収し、部屋のHVACシステムの熱負荷を大幅に低減します。

RDHxソリューションは、発熱源に直接局所的な冷却を可能にするため、高密度のコンピューティング環境において特に効果的です。RDHxシステムは、データセンター内を循環する熱風の量を削減または最小化することで、エネルギー効率の向上、機器の性能向上、運用コストの削減に貢献します。RDHxユニットは、既存のサーバーラックに直接取り付けられ、標準的な冷却インフラを使用するため、多くの場合、データセンター全体の環境に最小限の変更を加えるだけで導入できます。

リアドア熱交換器の種類

リアドア熱交換器は、エアフローと放熱の管理方法に基づいて分類されます。それぞれのタイプは、異なるデータセンターの冷却要件や運用上の制約に適しています。

パッシブRDHx

パッシブリアドア熱交換器は、サーバーの内部ファンによって生成されるエアフローのみに依存します。熱風はサーバーから出ると熱交換器を通過し、循環冷却水（通常は冷水）によって冷却されます。この設計では、追加のファンやアクティブコンポーネントがないため、エネルギー効率が高く、メンテナンスも簡単です。パッシブRDHxシステムは、熱負荷が中程度で、エアフローが適切に管理されている環境に最適です。

アクティブRDHx

アクティブリアドア熱交換器には、熱交換器を通して排気するための内蔵ファンが組み込まれています。この追加のエアフロー制御により、システムはより高い熱密度に対応し、安定した冷却性能を維持することができます。アクティブRDHxユニットは、パッシブRDHxユニットよりも消費電力が大きいものの、冷却要求がより厳しいハイパフォーマンス・コンピューティング環境において、より高い柔軟性と効率を提供します。

他の冷却システムと比較したRDHxの利点と欠点

リアドア式熱交換器（RDHx）は、局所的な冷却、エネルギー効率、および拡張性を独自に組み合わせたものです。RDHx技術を評価する際には、従来のコンピュータルーム空調（CRAC）ユニット、インロー冷却、液浸冷却など、他のデータセンター冷却方法と比較することが有効です。それぞれのシステムには明確な特徴があり、その選択はラック密度、エネルギー使用目標、施設設計などの要因によって異なります。

RDHxとCRAC（コンピュータルーム空調）の比較

従来のCRACシステムは、データセンター全体を循環する空気を調整することで、部屋全体を冷却します。CRACシステムは、低～中程度の密度の環境には効果的ですが、高密度のセットアップでは、熱気と冷気が混合するため、熱効率を維持するのに苦労することがよくあります。RDHxユニットは、ラックレベルで空気を直接冷却するため、熱気が部屋に入るのを防ぎ、施設全体の暖房、換気、空調（HVAC）システムの全体的な需要を削減します。しかし、CRACシステムとは異なり、RDHxは冷水インフラを必要とするため、導入時に複雑な配管工事が必要になる可能性があります。

RDHxとインロー冷却の比較

インロー冷却は、サーバーラックの間に冷却ユニットを配置し、熱風が室内に拡散する前に冷却します。このアプローチは、CRACシステムよりも正確なエアフロー管理を実現します。さらに、RDHxはラック背面の熱に対処することで、より局所的な冷却を実現します。一方、インローシステムは、環境によっては後付けが容易と見なされることがよくあります。そのため、通路封じ込め戦略において、より柔軟性を発揮する可能性があります。

RDHxと液浸冷却の比較

(RDHxはImmersionと重複しませんが、DLCとは重複する部分があり、独自の段落/比較が必要です)

液浸冷却は、熱伝導性の誘電体液にIT機器を浸すもので、非常に高密度のシステムに優れた熱放散を提供します。RDHxは特定のシナリオでは侵襲性が低いものの、液浸対応のインフラがすでに整っている最新のITセットアップでは、このプラスポイントは通常あまり重要ではありません。RDHxはレガシーITハードウェアと互換性があることが多く、従来のデータセンターへの導入が容易です。とはいえ、RDHx は完全な液冷システムの容量には単純に及ばず、極端な熱管理が必要なultraワークロードには適さない可能性があります。

最新のデータセンターにおけるRDHxの使用例

リアドア熱交換器は、さまざまな導入シナリオに適した汎用性の高い冷却ソリューションです。ラックレベルで局所的な冷却を行うことができるため、効率、密度、持続可能性が最優先される環境では特に価値があります。

RDHxシステムは、高密度サーバーの導入において、データセンターがルームレベルの空調に過度に依存することなく、高密度に詰め込まれたラックの大きな熱出力を管理することを可能にします。この局所的なアプローチにより、オペレータは熱安定性を維持しながら、より強力なハードウェアを稼動させることができ、多くの場合、大規模な空調設備のアップグレードは必要ありません。

エッジデータセンターもRDHxテクノロジーの恩恵を受けます。このような小規模の分散型施設は、従来の冷却インフラへのアクセスが制限された限られたスペースで運用されることがよくあります。RDHxユニットは、コンパクトで効率的な熱除去を熱源で直接行うため、遠隔地や従来とは異なる場所でもパフォーマンスと信頼性を確保できます。

持続可能性を重視するデータセンターでは、エネルギー消費を削減し、冷却効率を向上させるために RDHx を採用するケースが増えています。RDHxは、より高い入口水温で効果的に動作し、自由冷却の使用をサポートするため、全体的な電力使用量の削減に貢献し、二酸化炭素排出量の削減やPUE（電力使用効率）の改善など、積極的な環境目標の達成を支援します。

現在の熱負荷に対応するために建設されたのではないレガシーデータセンターでも、RDHxをレトロフィットソリューションとして利用することができます。インフラを全面的に一新するのではなく、既存のラックにRDHxユニットを追加して冷却性能を向上させることができます。これにより、データセンターをリフレッシュしながらも、直接チップ間液冷やその他の最先端技術による高度な冷却効果を得ることなく、ある程度の近代化を実現することができます。

よくあるご質問

  1. RDHxは液冷ですか？
    はい、RDHx は液冷の一種です。通常、冷水またはその他の冷却剤を使用した液体対空気の熱交換器を使用して、サーバーの排気から熱を吸収します。ただし、直接チップ間冷却や液浸冷却とは異なり、RDHx システムの液体は電子部品に直接接触しません。
  2. データセンターにRDHxを導入する理由
    RDHxシステムは、ラックレベルで局所的かつエネルギー効率に優れた冷却を提供し、従来のHVACシステムの負荷を軽減します。これにより、熱性能が向上し、運用コストが削減され、高密度コンピューティング環境のサポートが向上します。
  3. RDHx は既存のデータセンターに設置できますか?
    はい、RDHx は多くの場合、既存のサーバーラックに後付けすることができます。そのため、大規模なインフラ変更を行わずに冷却効率を向上させたいレガシーデータセンターにとって、RDHx は実用的なソリューションとなります。