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NEC発見チャンネル! MiTA TV

エアコン温度の5℃アップで節電に貢献! ~「40℃稼働対応サーバ」設計の秘密に迫る~

2013年8月1日

  • 多和田まずお話しておきたいのが、NECは大型コンピュータシステムにむかしから携わってきており、様々なパーツを取り付ける基板である「マザーボード」の設計や開発も自社でしているため、部品の選定やレイアウトを工夫するノウハウが豊富にあるということです。
  • 三田そういったノウハウをもとに、「5℃」あげるための新しい技術を生み出したんですか?
  • 多和田いえいえ。技術的なブレイクスルーがあったわけではありません。今まで培ってきたノウハウをもとに、どういう配置がいいか、どういう部品を作らないといけないかを緻密に計算し、トライ&エラーを積み重ねた結果、40℃稼働対応サーバが生まれたということです。特にこだわった設計をいくつかご紹介しましょう。
  • 三田ぜひお願いします。
  • 多和田まずはこちらを見てください。40℃稼働対応のスリムサーバの内部になります。

サーバの前から後ろへ空気がスムーズにぬけていく様子

  • 三田矢印を見ると、空気がサーバの前から入って、後ろへぬけている感じがしますね。
  • 多和田それがポイントです。わたしたちが一番こだわっているのは、前から後ろへ空気がスムーズに流れること、つまり「エアフロー(空気の流れ)の最適化」なんです。
  • 三田空気の流れですか。
  • 多和田空気が前から後ろにぬけるだけでなく、CPUなどの熱源を冷やしつつ、さらに熱だまりができないように空気の流れを考える。それに合わせてパーツを選定し、配置にこだわるわけです。いろいろ工夫しているんですが、特に分かりやすいのがマザーボードなので、詳しく見てみましょう。
  • 三田はい。

NECのこだわり設計:メモリスロットの配置を変更

  • 多和田この図の左側のように、一般的なマザーボードだと、メモリスロット(※)は縦に配置されているので、空気の流れを妨げてしまいます。そこでこのサーバでは、右側の図のように、メモリスロットを横に配置し、空気がストレートに流れるようにしているんですね。
    (※メモリを増設するときなどにメモリモジュールを装着するためのパーツ)
  • 三田確かに、これだとスムーズに空気が流れますね!
  • 多和田ちなみにこれは、NECがマザーボードの設計や開発を自社で行っているからこそできることなんですよ。続いて、冷却の効率をあげるための工夫をお話しましょう。
  • 三田お願いします。
  • 多和田このサーバでは、高温での稼働に対応するために、まずヒートシンク(熱放電のための金属板)やダクト(排気口)を通常よりも大型のものを採用しています。さらに、サーバの前から入ってきた空気を効率よくCPUなどの熱源に届けるため、空気の流れをコントロールする「整流板」を設置しているんです。

NECのこだわり設計:空気を効率よく熱源に届けるため「整流板」を設置

  • 三田なるほど。この青い板があれば、風がまっすぐに熱を出しているところに当たりそうですね。
  • 多和田もう一つこだわっているのが、CPUを冷やすためのファンの設置の仕方です。実はCPUだけでなく、CPUのななめ左下側にあるPCIスロット(※)のところも、周りが高温になると故障率があがるんですね。そこでCPUを冷やすファンの位置を少し下にずらし(オフセット配置)、PCIスロット側にも風がいくようにしているんです。
    (※コンピュータの機能強化などをする「PCIカード」を装着する挿し込み口)

NECのこだわり設計:ファンの位置をずらし、「CPU」側と「PCIスロット」側の2方向に風を当てている

  • 三田すごく細かいところまで工夫しているんですね。
  • 多和田ちなみにこのファンは、最適なパーツがなかったのでファンベンダさんにわざわざ作ってもらったんですよ。
  • 三田専用のファンまで作ってしまったんですか。他のサーバのメーカーさんもここまでするものなんでしょうか?
  • 多和田ここまでするところはあまりないと思います。というのも基本的には、使用するパーツは既製品をそのまま使うケースが多いからです。NECでは、先に言ったように冷却のための様々なパーツの選定や配置のノウハウを持っているので、もう一工夫かけて、より目的に合ったものを作ることができるわけです。
  • 三田そういった細かい工夫の積み重ねによって、40℃稼働対応サーバができあがっているわけですね。ちなみに、今見せてもらったのはスリムサーバとお聞きしましたけど、他のサーバも同じ仕組みなんですか?
  • 多和田設計は一つひとつ違います。その製品の性能によって、パーツも違ってきますので、40℃対応させるための方法も変わってくるんですよ。そういう意味でも、他社に比べて、冷却の設計について手間をかけているという自負はあります。

40℃稼働対応のラックサーバ「Express5800/R110f-1E」

  • 三田なるほど。ところで、40℃稼働対応サーバを使うことで、どれくらい節電できるんでしょう?
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