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データセンターは時代の要求とともに、その提供形態、要素技術が変遷しています。ここでは、今注目されているトピックスを取り上げ、解説していきます。また、NTTコムウェアの継続的な改善についても紹介します。

モジュール型

データセンター建設は高額投資をともなうため、移設・拡張が容易でないというのが一般的な見解でした。しかし、コンピュータ資源を迅速かつ大量に提供するクラウドやHPCの要求により、モジュール型が注目されています。

モジュール型は、データセンターの構成要素を標準化、部品化することで伸縮性や効率性に優れており、トータルコストの低減にも繋がります。その代表例がコンテナ型です。貨物輸送用コンテナにデータセンター設備を一式パッケージングし、コンテナ単位で増設が可能です。

      

NTTコムウェアでは、既設ビルのデータセンターフロアの最小単位をモジュールとして整備し、拡張する方式を省電力・排熱式データセンターにて採用しています。

フロア型

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フロア型
(コンテインメント)
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フロア
モジュール型
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コンテナ モジュール型

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設計思想 個別設計 フロア最適化 モジュール モジュール
空調/気流設計 フロア冷却(全体) フロア冷却(部分) フロア冷却/排熱(部分) フロア冷却/排熱(部分)
設置場所 ビル ビル ビル 屋外
工期 長い 長い 短い 短い
設置規模 数ラック~ 数ラック~ モジュール単位 モジュール単位

外気空調

データセンターの電力効率を向上する手段として、冷気と暖気を分離するコンテインメント等の空調・気流制御が一般的でしたが、更なる消費電力量の低減を目指し冷却装置を持たない、外気空調(フリークーリング、チラーレス)が注目されています。

従来、データセンターではICT機器が排出する熱を冷却装置(空調)で冷やし、循環しています。その消費電力量はデータセンターの総消費電力量の30~50%とも言われています。外気空調は冷却装置(空調)に頼らず、外気を取り込み排熱する仕組みです。そのため寒冷地など平均気温の低い場所に設置し、夏場は空調との並行運転する例が多く見られます。高温に対応するICT機器や、塵埃、温湿度気圧制御など、これまでとは異なるアプローチがとられています。

    

NTTコムウェアでは、排気ファンと加湿器等により温湿度を調整し、冷却装置をもたない、完全外気空調方式を省電力・排熱式データセンターにて採用しています。

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排熱式データセンターの環境性能

日本環境効率フォーラム「ICTサービスの環境効率ガイドライン(※)」に従ってCO2削減効果を評価した結果、2013年度NTTグループの「環境にやさしいソリューション」に認定されました。

> 環境にやさしいソリューション   co_ic_ext_01.png

データセンターの環境性能の向上は、最新の省エネ技術による電力エネルギー消費量の削減、資源消費量の削減によってなされます。環境性能が高いデータセンターを活用することで、地球環境保護への貢献はもちろんのこと、上昇する電力コストの抑制につながります。

詳細はこちら co_ic_ext_01.png

※情報通信技術(ICT)の環境効率評価ガイドライン、日本環境効率フォーラム(2006年3月)、ITU-T勧告L.1410(2012年3月)

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直流給電

多くのICT機器の内部は直流で動作しますが、データセンターの受電設備からICT機器に到達するまでに、何度も交流直流の変換(AC/DC変換)が行われ、電力効率を下げています。この変換回数を減らす手段として直流給電があります。


従来、受電設備(AC)からUPS(AC→DC→AC)に入り、電力分岐盤(PDF)を経てICT機器(AC→DC)へ到達していた電力は3回のAC/DC変換がありました。直流給電では、受電設備(AC)から整流装置(AC→DC)に入り、PDFを経てICT機器に到達するため、1回のAC/DC変換となります。直流給電には、対応製品のラインナップや価格、アーク放電などの安全性、設置スペースの課題がありますが、技術の進展によりそれらは解決され、消費電力量の削減、給電信頼度の向上などのメリットが注目されています。

   

NTTでは、電話交換機にDC-48Vの直流給電を採用してきました。NTTコムウェアは直流給電を積極的に推進しており、設置自由度が高いHVDCも採用しています。また、省電力・排熱式データセンターでは、ICT機器へのDC12V給電を採用しました。

200kWモデルの年間比較

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※電力効率値はメーカースペックから算出した理論値です。

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