直接液冷とは　熱の最大98%を液体で回収、スーパーマイクロは電力を最大40%減らすと説明

直接液冷（DLC）とは、発熱するチップに冷却液を直接届けて冷やす方式のことです。チップを液体に沈めるのではなく、チップの上に銅などの板を密着させ、その中の細い流路に冷却液を流します。温まった液体は配管で運ばれ、熱交換器で熱を渡して、冷えてから戻ってきます。

装置の構成

直接液冷の主な部品

部品	役割
コールドプレート	チップに当てる板。中を冷却液が流れる
マニホールド	ラックの中で各サーバーに液を分ける配管
CDU（冷却液分配装置）	ポンプと熱交換器で、ラック側の液と建物の冷却水の間で熱を受け渡す
建物の冷却設備	チラー、冷却塔、ドライクーラーなどで熱を外へ捨てる

チップの熱の多くは液体が運びますが、メモリや電源などの熱の一部は空気で冷やすことが多く、ファンも残ります。液体で回収できる熱の割合が、製品の比べどころの1つです。

なぜAIで必要になったか

エヌビディアによると、データセンターのラックは長く約20キロワットでしたが、GB200 NVL72はラック全体で120キロワットです。同社は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の液冷は、空冷の設計に比べて水の効率が300倍超だとしています。冷却はデータセンターの電力の最大40%を占めてきました。

スーパーマイクロのDLC-2

米スーパーマイクロは2025年5月14日、第2世代の直接液冷の製品群DLC-2を発表しました。会社の示す効果は次のとおりです。

• ラックの熱の最大98%を液体で回収します。
• 冷却液の入口の温度を最高45度に上げられ、冷水をつくる設備が要らなくなります。水の使用は最大40%減るとしています。
• 空冷の設備に比べて、データセンターの電力を最大40%、総保有コストを最大20%減らせるとしています。
• ラックの中のCDUは、1ラックあたり250キロワットの熱を取り除けます。騒音は約50デシベルまで下がるとしています。

対象のサーバーは、エヌビディアのBlackwell世代のGPU8個とインテルのXeon 6のCPU2個を、高さ4U（約18センチ、計算）に収めたものです。

関連する用語

• 液浸冷却：サーバーを丸ごと液体に沈めて冷やす方式です。直接液冷とは別の方式です。
• チラー：冷却水を冷やす冷凍機です。入口の温度を上げられれば使う時間が減ります。
• データセンターの電力密度：ラック1つあたりの電力です。直接液冷を必要にした理由です。