NeXtScale Water Cooling Technology

製品の概要

NeXtScale Systemは、データセンターにおけるデータの増加とより高い処理能力への要求に対し、かつてないコスト効率とエネルギー効率に優れた方法で、コンピューティング、 I/O、ストレージ、アクセラレーションなどのさまざまな機能に対して優れたサーバー密度とパフォーマンスを提供します。
NeXtScale システムは、通常の空冷式だけではなく、さらに高いパフォーマンス、効率性を提供可能な水冷方式のNeXtScale System WCT：Water Cooling Technologyを提供します。

NeXtScale System M5 WCT とは？

NeXtScale System WCT：Water Cooling Technologyは、革新的な直接水冷設計で、2009年からの水冷技術を実績を有しています。

• プロセッサー、メモリー、I/O カードなどのシステムコンポーネントを効率的に冷却

• 直接水冷技術を用い、サーバーの冷却を最適化

• 冷却水入口温度 45°C をサポート

• 冷却水からの熱回収効率を最大化

• 対流と輻射熱による空気に対する熱損失を10-15%に低減

特長

• スケール性を持ちつつ、パフォーマンス向上と運用コスト削減を実現

• ターボモードでの連続動作により、ピーク性能を実現

• データセンター全体に渡り、エネルギー効率を向上

• システム用の冷却ファンをなくすことにより、データセンター内に発するほぼ全ての騒音を排除

• システムで加熱された水を、施設内で再利用することで投資回収を加速

• パフォーマンスを損なうことなく、大幅な高密度化を実現しつつ、電力コストと冷却コストの削減に貢献

データセンターの冷却方式と水冷のメリット

NeXtScale System WCTの冷却水は最高45度までに対応可能。そのため、高価な水冷装置が不要になり総所有コスト（TCO）が削減されるとともに、データセンターのエネルギー効率が大幅に向上、より環境に配慮したシステムが実現します。
さらに、継続的な運用コストの節約により、初期投資の早期回収と持続的な節約を実現しTCOをさらに抑えることができます。このソリューションは、特に電力や設置スペースのコストが高い環境にとって最適な選択肢となります。

• Air Cooled

  • 標準的な空冷システム
  • 多くのデータセンターに適合
  • 最大限の柔軟性
  • 高温/低温側通路に分かれる
  • 通路単位で熱交換器が必要

• Rack Level Heat Exchangers

  • 空冷システム ＋ RDHX：Rear door Heat Exchanger
  • エコノマイザー(熱回収装置)と冷却水を利用
  • 通路幅を狭めるソリューション
  • 高密度のラック配置が可能

• Direct Water Cooled

  • 直冷式水冷システム
  • 高い消費電力当たり性能
  • 熱再利用による徹底したエネルギー効率化
  • 高密度設置が可能
  • 低い設備投資と運用コスト
  • 理想的な低電力消費量

Lenovo NeXtScale System WCT

• 6Uの高さで12ノードを格納する NextScale Chassis n1200 WCT エンクロージャー

• 1U で2ノードを備えた nx360 M5 WCT コンピュート・トレイ

• N1200 WCTエンクロージャーの台数に応じて拡張できる冷却水供給配管Scalable Manifold

• ラックは NeXtScale 空冷Systemと同様であり、専用ラック不要

NextScale Chassis n1200 WCT エンクロージャー

• Lenovo NeXtScale n1200 WCT エンクロージャーは、フルワイドnx360 M5 WCT コンピュート・トレイを6台格納します。各トレイには高い処理能力を持つコンピュート・ノード2台が搭載されており、水冷テクノロジーによって冷却されます。

• 高さ6Uのエンクロージャーあたり12台のサーバーを収納します。水冷専用に設計されており、エンクロージャーには内蔵ファンがなく静寂です。各コンピュート・ノードへの入出水流を管理する水冷マニホールドを有します。

• マニホールドはエンクロージャー内に収められた、Intel / Outlet クイック・コネクタを通じて、各計算ノードに直接冷却水を供給・回収する機構です。

• マニホールドは、エンクロージャーの数に対応して、サブアッセンブリ・ビルディング・ブロック方式で対応可能です。

nx360 M5 WCTコンピュート・トレイ

この1Uフルワイドのコンピュート・トレイには、革新的な水冷テクノロジー（WCT）によって冷却され、さらに高いエネルギー効率とパフォーマンスを発揮する、ハーフワイドのサーバー・ノードが2台収納されています。以下のプラットフォーム機能をサポートしています。

• 効率的な水冷テクノロジーにより、強力なインテル® Xeonℜ プロセッサー E5-2600 v4 シリーズ（最大22コア）のターボ・モードでの連続稼働にも対応。プロセッサー・パフォーマンスを極限まで引き出し、高い処理性能を提供。

• 2400MHz DDR4 メモリをサポートする 16個のDIMM スロットにより、1 ノード当たり最大 512GB（32GB DIMM を使用）。

• 新しい x16 ML2 スロットが、InfiniBand アダプターや Ethernetアダプターをサポートし、柔軟性がさらに向上。

NeXtScale System WCT によるXeon 2697 v4プロセッサの性能

Lenovo NeXtScale System WCT 直接水冷ノードの動作時プロセッサ温度はほぼ40℃の一定で推移しています。
安定した冷却温度環境により、Turbo モードも効率よく稼働し、2500MHzを超える動作周波数で推移します。
一方で、空冷ノードの動作時プロセッサ温度は稼働開始から徐々に上昇し、80℃近辺に達します。稼働初期は直接水冷ノードの動作周波数を同じですが、温度が上昇するにしたがって、動作周波数が低下し、2500MHzを超えることができません。
このように、直接水冷によりプロセッサ動作温度を下げることで、同じプロセッサを用いていてもシステムを効率よく運用することが可能になります。

NeXtScale System WCT構成例　8ラックで約15,000コア

• 冷却能力　CDU260KW 1基能力冷却能力（参考）

• TDP(Thermal Design Power)145W E5-2697Av4 16コア プロセッサ2機搭載ノード
  12ノード/シャーシ ⇒ 39シャーシ ⇒ 8ラックに搭載 (Infiniband含む) ⇒ 468ノード、936プロセッサ、14,976コア