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45°C冷却設計によりデータセンターの水使用量がほぼゼロに削減

2026年6月24日原文(blogs.nvidia.com)

概要

  • NVIDIA Rubin世代AIサーバー は業界初の 100%液冷技術 を採用
  • 45°Cの高温冷却液 により、従来より大幅な 省エネ・省水 を実現
  • DSX AIファクトリーリファレンスデザイン で設計・運用のベストプラクティスを提示
  • 従来の空冷式データセンター と比較し、 冷却コスト・水消費量を大幅削減
  • 新たな産業標準 として、クラウドやデータセンターのインフラ転換を促進

NVIDIA Rubin世代AIサーバーの革新

  • Rubin世代AIインフラ は世界初の 完全液冷システム を実現
    • 全チップ・全ネットワーク部品 を液体のみで冷却
    • ファン不使用、閉回路で冷却液を循環
  • 冷却液温度45°C まで許容
    • 一般的なホットタブ （38～40°C）より高温運用
    • 高温運用 が エネルギー効率向上 のカギ
  • DSX AIファクトリーリファレンスデザイン により
    • 設計・構築・運用ガイド を提供
    • 液冷インフラ導入の標準化 を推進

エネルギー・水消費削減効果

  • 液冷インフラ により 冷却エネルギー消費を大幅削減
    • データセンター冷却 は全消費電力の最大40%を占める
    • 冷却液温度1°C上昇 で約4%の冷却コスト削減
    • 50MW規模施設 で年間 400万ドル超のコスト削減 が可能
  • 水消費量の劇的削減
    • 従来型冷却塔方式 ：1MWあたり年間約260万ガロンの水消費
    • Rubin世代液冷 ： ゼロ水消費 も実現可能
    • 乾式クーラー 活用で 蒸発冷却不要

液冷方式の仕組みとメリット

  • 冷却液 は 水75%＋プロピレングリコール25% で構成
    • 冷却プレート がプロセッサ直上に設置
    • 45°Cで流入→55°Cで流出 し、効率的に熱を回収
  • ファン・冷気通路不要 のサーバー設計
    • 騒音・スペース・運用コスト を大幅削減
    • ラック密度向上 で 設置面積削減
  • 閉回路システム なので 水補充不要
    • 外気温が高くない地域 では冷却装置も最小限
    • 乾式クーラー で放熱し、 冷却水の再利用 が可能

産業標準への転換とエコシステム

  • Rubinプラットフォーム 採用により
    • クラウド事業者・データセンター運営者 は液冷インフラへ移行
  • Motivair （Schneider Electric傘下）など
    • NVIDIAと連携し液冷技術を共同開発
    • 高消費電力化 で液冷が必須に

誤解と新常識

  • 「冷たいデータセンター=効率的」 という誤解
    • 半導体チップ は 高温環境でも安定稼働 が可能
    • 冷却液45°C運用 でも 性能低下なし
  • 従来の空冷サーバー との違い
    • 液冷サーバー は 密閉・高密度・静音設計
    • 空冷サーバー は 通気孔・ファン・冷気通路 が必要

地域特性と応用可能性

  • 地理的条件 による冷却戦略の違い
    • 涼しい地域 ：完全な 冷却装置レス運用 も可能
    • 暑い地域 ：年間数日だけ チラー稼働 で対応
  • 廃熱回収 の新たな可能性
    • AIファクトリーの余熱 で周辺施設の 暖房利用 も視野

技術的課題と解決

  • 従来の液冷サーバー は ハイブリッド方式
    • GPU/CPUのみ液冷、他は空冷
  • Rubin世代 は 全構成要素を液冷化
    • 単一流入口・出口設計 で 配管・メンテナンス簡素化
    • 高密度・高効率なラック設置 を実現

今後の展望

  • AIワークロードの増加 に伴う 冷却効率化の重要性
  • 45°C液冷 は 環境負荷低減 と 運用コスト削減 の両立
  • NVIDIA DSXプラットフォーム と 液冷技術 の詳細は公式情報で確認可能

参考: NVIDIA公式ブログ記事

Hackerたちの意見

面白いシナジーが生まれるね：地域暖房。45℃は低いけど、地域暖房のループには使えないこともないし、データセンターが地域暖房システムに無料で熱を提供すると提案すれば、コミュニティにとって魅力的なアピールになるかも。これで、近くのデータセンターの価値がほぼゼロから年間数百万ドルに跳ね上がる可能性がある。夏はまだ問題だけど、楽しい解決策もあると思う。適切な地質があれば、夏に地下の空間を温めて、その熱を冬に回収することもできるんじゃないかな。多くの気候では、年間の暖房費は冷房費よりもずっと高いし、特に天窓を使わなければね。

└

データセンターの近くに住んでる？不動産価値が下がったり、常にハム音が聞こえたりするよね…今の地球の温め方を考えると、暖房の心配はあまりしなくていいと思うけど。

└

マイクロソフトはすでに地域暖房に接続されたデータセンターを建設中だよ（フィンランドのエスポーとキルッコヌミ）。ヒートポンプはすごいね。（季節的な熱ストレージもあるし、エスポーの隣人たちは数十GWhのストレージを持っていて、新たに90GWhの地下貯蔵庫も計画中。システムが相互接続されているかは分からないけど。）

└

ヨーロッパの都市ではすでに実施されてるよ。

└

45度がクールな温度だから、コミュニティに高温の水を熱交換器に送ることができるってこと？ そしたら、45度以下の水が戻ってくる感じかな。

└

昔のやつだね… https://web.archive.org/web/20210115152829/https://www.nrel.... キャンパスとの「熱エネルギーの交換」があるよ。これは3月のリンクで、気温は31°Fだった。 https://web.archive.org/web/20210708150410/https://www.nrel.... はその後で、気温68°Fの時のものだね。

効率的な熱交換ができれば、冷却剤をマッシュ温度（65℃）まで上げて、データセンターと醸造所を組み合わせて運営できるかも。

「好条件の気候では、NVIDIAの45度の液体冷却アーキテクチャ…」 好条件の気候って、明らかにグリーンランド以外に何があるの？外気温と効率・コストの相関についての詳細がちょっと足りない気がする。もう少し広い視点での議論が見たいな。

└

私が勉強していた大学では、数年前から高温冷却を使ってるよ。ドイツの気候はかなり高温になるけど、技術的には30度の上限に対してだけアクティブ（エアコンのような）冷却が必要なんだ。技術は本当に魅力的だね。

└

うん、正直これが問題の一部だね。屋外の空気温度が約37℃以下でないと、45℃の水温を保証できないんだ。ほとんどの場所では、やっぱり冷却塔やコンプレッサーが必要な時もあるから、それに伴うインフラをすべて構築しなきゃいけない。ただ、使用を減らすのは素晴らしいことで、水やエネルギーをかなり節約できるよ。例えば、ロンドンの郊外は比較的穏やかだと思うかもしれないけど、今週は補助冷却が必要なほど暑かったかもしれない。ここでのデータセンターでは、冷却システムを40℃を超える屋外温度に対応できるように設計するのが普通だから、もう保守的な数字じゃないよね。それに、Nvidiaが45℃の水を供給してくれるのは嬉しいかもしれないけど、35℃くらいの低い温度でハードウェアの寿命が延びると思う。GPUは高価だし、寿命を延ばすことは水やエネルギーを少し多く使う価値があるかもしれない。実際には、AIコンピュートの「隣」にあるストレージサーバーや追加のCPUコンピュート、ネットワークスイッチなどは空冷システムを使うことが多いから、それ用の別の部屋と冷却システムが必要になることもあるよ。でも、素晴らしい進展だね。

NASAエイムズ研究センターのモジュラースーパーコンピューティング施設は、電力と水の使用効率がめちゃくちゃ高いんだよね。施設は空調がないし、チップは水冷式なんだ。入ってくる水の温度はかなり高いと思うけど、確か90°F（約32°C）くらいだったはず。 https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/ames/doing-more-... https://www.nas.nasa.gov/assets/nas/pdf/ModularSupercomputin...

これについては詳しく調べたことないけど、データセンターが冷却のために水を使う理由って何なんだろう？ 確かに少しは使うけど、車の冷却ループを満たすのと同じで、一度入れたら熱源とラジエーター、または熱交換器の間を循環するだけで、ちょっとした補充が必要なだけだよね（柔軟なチューブは100%防水じゃないから）。それとも、何か理解できない理由でデータセンターで蒸発冷却を使ってるのかな？

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