データセンターの電力密度とは　1ラック20キロワットから120キロワットへ、2027年には1メガワット

データセンターの電力密度とは、限られた空間にどれだけの電力を流し込むかを示す数字のことです。サーバーを積む棚（ラック）1つあたりの電力で表すことが多く、床の1平方メートルあたりで表すこともあります。使った電力はほぼ全部が熱になるため、電力密度は冷やす熱の量でもあります。

なぜ上がったか

AIの学習では、GPUどうしを短い距離でつなぐほど通信が速くなります。エヌビディアのGB200 NVL72は、72個のGPUを1つのラックに収め、高速な配線NVLinkでつなぎます。GPUを近くに集めた結果、ラック1つに流す電力が大きくなりました。

ラック1つあたりの電力（エヌビディアの説明）

区分	電力
これまでのデータセンター	約20kW
GB200 NVL72のラック全体	120kW
大手クラウドの新しい施設	135kW超
2027年に見込むラック	1MW

120キロワットは、約20キロワットの6倍です（計算）。1メガワットは、その約8倍になります（計算）。

冷却が変わる

空気は運べる熱の量が小さく、ラック1つが数十キロワットを超えると、冷たい風を大量に送っても追いつかなくなります。エヌビディアは2025年4月のブログで、液体は空気の約1000倍の密度があり、熱をよく運ぶと説明しました。GB200 NVL72は、GPUに冷たい液体を流す板を当てる液冷を前提にしています。冷却はデータセンターの電力の最大40%を占めるとしています。

配電が変わる

エヌビディアは2025年5月、ラックの中の電気を54ボルトの直流で配る今の方式は、キロワット級のラック向けの設計で、200キロワットを超えると物理的な限界に近づくと説明しました。電圧が低いと、同じ電力を送るのに大きな電流が要り、太い銅の導体が必要になるからです。

そこで、送電網からの1万3800ボルトの交流を、建物の入り口で800ボルトの直流に変えて配る設計を示しました。415ボルトの交流で配る場合に比べ、銅の量を45%減らせるとしています。2027年のKyberと呼ぶラックの量産に合わせるとしています。半導体ではインフィニオン、ローム、ルネサスなど、電源装置ではバーティブなどが協力の会社に並びました。

関連する用語

• 直接液冷：チップに液体を流す板を当てて冷やす方式です。
• UPS：停電の時に電気を途切れさせない装置です。ラックの電力が上がると、必要な容量も増えます。
• パワー半導体：電圧を変える装置の中で、電気の流れを切り替える半導体です。