データセンターが環境にもたらし得る効果

多くの人がデータセンターに対し、インターネットのバックボーン、またはインターネットの「脳」といったイメージを抱いていることでしょう。私たちが日々利用している情報サービスの舞台裏では、データセンターやスーパーコンピューターが膨大な量のデータを処理し、保存し、整理し、伝達しています。

データセンターのこうした働きが、動画のストリーミング配信、オンラインの共同作業、ネット通販、オンラインゲーム、拡張現実(AR)、サイエンティフィックコンピューティングを実現させています。データを活用したサービスに対する需要が高まり続けているため、こうしたサービスに必要な電力量のみならず、データセンター内部で消費される電力量も増大しています。世界最大級の規模を誇るデータセンターの中には、数十万台のITデバイスを備え、500 MWの電力容量を必要とする施設もあります。半導体を活用した技術ソリューションは、電力フローを抑制し、電流密度を高め、冷却の必要性を低減させます。このような効果により、中規模のデータセンターにおいては、年間最大115 GWhの電力を節約できます。その結果、大幅なコスト削減が可能になるだけでなく、二酸化炭素排出量も約4,700トン削減できます。

データ量の急激な増加への対応にはエネルギー効率が必要です

過去10年間で、インターネット上でやり取りされるデータ量は10倍以上に増加し、世界中のデータセンターのデータ保存能力は25倍に拡大しています。さらに、世界中のサーバー上で起動されるインスタンスの数(ホスティングされるアプリケーション総数を示す指標)は6倍以上にも増加しました。世界で消費されるデータが増加の一途をたどれば、このような数値の大幅な増加は今後も続いていくでしょう。

リモートワーク、遠隔教育、遠隔医療、遠隔救急サービス、クラウドビジネスなどのトレンドが今後もデジタライゼーションを加速させ、電力需要を増大させるでしょう。人工知能(AI)などの新たな形の情報アプリケーションは、膨大なコンピューター用電力を必要とし、電力需要をこれまで以上に加速させると予測されています。そのため、データセンターの電力消費を数値化および予測する能力は現在も将来的にも、気候変動方策のカギとなる優先事項となります。

システムアーキテクチャの改善がカギとなります

データセンターを構成する基本要素は、情報要求に応えて計算とロジックを提供する複数のサーバーです。データ記憶デバイスがこうした要求を満たすために必要なデータを保存し、ネットワークデバイスがデータセンターをインターネットに接続して受信データと送信データの流れを生み出します。

インフィニオンのソリューションは、データセンターのこうした基本要素と業務のすべてに対応。システムアーキテクチャーの改善、電力供給の効率化、冷却の必要性の低減などを実現します。これらがもたらす直接的な効果として、中規模のデータセンター(250 MW規模)においては年間最大6.5 %、電力量にして115 GWhもの省エネと、年間約4,700万トンの二酸化炭素排出量の削減が可能になります

 

現代の半導体で冷却と省エネを実現します

データセンターの最大の特徴は、膨大な量の熱が発生すること。今日のデータセンターで直接使用されている電力量の中で、サーバーと冷却システムによるものが最も大きな比率を占めています。一般に、データセンターに関連する電力消費量の約50%が、冷却および無停電電源装(UPS)置が必要とする電力です。

データセンターで発生した熱は冷却装置によって除去されますが、冷却装置も電力を使って動いています。冷却プロセスのさらなる効率化を実現するために、インフィニオンはシリコン半導体(CoolMOS™)や、シリコンカーバイド(CoolSIC™)および窒化ガリウム(CoolGaN™)などのワイドギャップ半導体をはじめとするあらゆる半導体技術を提供しています。このようなワイドギャップ半導体技術は、より少ない電力でより多くのメリットを得るために特に重要なツールです。さらなる電力の効率化、小型化、軽量化、コスト削減を可能にします。

このようなメリットを、実例を挙げて説明しましょう。米国にあるすべてのデータセンターがそれぞれ個別にインフィニオンソリューションCoolGaN™を使用した場合、年間40億kWhの節電が可能になり、その結果削減される二酸化炭素排出量は年間200万トンに達すると見込まれています。CoolGaN™デバイスはすでに、データセンター内で使用されるサーバー用の高効率なパワーコンバータを製造するために用いられています。

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