サイドカーCDUは、そのフォームファクターによって価値を発揮します。熱を室内空気へ放出するため、この選択がレトロフィットにおけるサイドカーCDUの利点の大半を決定します。ユニットをどれだけ速く導入できるか、どの建物が受け入れられるか、導入後に運用者が何を保守するかです。
以下の各項目は、設備水なしで放熱するサイドカーCDUという一点に由来し、いずれも測定可能です。
サイドカーCDUの定義：フォームファクターと基本アーキテクチャ
サイドカーCDUはラック列の横に設置され、熱を室内空気へ放出します。
定義：ラックの横に立つユニット
サイドカーCDUの定義は、ラック列の横に設置される冷却液分配ユニットです。設備水ループではなく、室内空気へ熱を放出します。
このサイドカーCDUの定義を有用にしているのは、放熱側です。ユニットは液体対空気方式で、略してL2Aです。コールドプレートから戻った温かい二次流体は内蔵コイルを通過し、ファンがフィンに室内空気を送ります。流体は冷え、空気は温まり、その経路上ではチラー、冷却塔、建物の給水設備のいずれにも触れません。
そのため、ユニットはラック列内の位置ではなく、列の横の床面積を使用します。室内の空調処理も、その役割に合わせて設計されているかどうかにかかわらず、冷却チェーンに加わります。
サイドカー、インロー、インラック：列内での位置
| フォームファクター | 設置位置 | 対象キャビネット | 放熱先 | 一般的な適合先 |
|---|---|---|---|---|
| インラック | キャビネット内、通常は4Uユニット | 自キャビネット | キャビネット気流または設備水 | 単一キャビネット、小規模な開始 |
| インロー | ラック列内の1ポジションを占有 | 隣接キャビネット | 設備冷水ループ（L2L） | 高密度向けに新設されたホール |
| サイドカー | ラック列の横に立つ | 隣接キャビネット | 室内空気 | 既存の空冷および混在ホール |
インラックユニットはキャビネット内に収まり、Gerchamp独自の4Uコアユニットは150 kW級の一例です。サイドカーはそのどちらの位置も取らず、室内をヒートシンクとして列の横に立ちます。
インローとインラックは、ユニットあたりでより高い密度に到達します。一方、サイドカーは導入可能性を得る代わりに、気流と床面積で代償を払います。
空気から液体へのレトロフィットが取り除くもの、残すもの
空気から液体へのレトロフィットはサイドカー方式を取り、その背後にあるループが液体対空気サイドカー冷却です。取り除くのはインフラであり、熱ではありません。
| 取り除かれるもの（水側） | なお必要なもの（室内側） |
|---|---|
| 設備冷水ループとその循環ポンプ | 設計条件におけるホール内の残存顕熱冷却能力 |
| 冷却塔またはドライクーラー、およびそれが占有する屋外用地 | 排気をショートサーキットさせずに混合する空気分配 |
| 一次配管と、それに必要な床貫通部 | 室内露点より高く保たれる二次冷却液温度 |
| 設備ループ向けの水処理と凍結防止 | 専用三相電源、およびホール負荷に算入される補機消費電力 |
| 初回冷却までに必要な数か月の建設と試運転 | 工具不要作業のためのサービスクリアランス、および集中した湿潤荷重に対する構造確認 |
熱を室内空気へ放出しても、熱が消えるわけではありません。熱はより温かい空気としてユニットを出てホール内に混ざり、最終的にはCRACまたはCRAHユニットに回収されます。そのため、室内の空調処理は最初の1キロワットから冷却チェーンに加わります。
空冷ホールにおけるサイドカーCDUの利点
サイドカーCDUの利点はすべて、設備水ではなく室内空気へ熱を放出することに由来します。空調処理に余裕があり、冷水インフラを持たないホールでは、その利点をすべて得られます。構築すべき水側がなく、最初の冷却は数か月ではなく数日で始まり、ループを止めずに保守できます。すでに冷水ループがあるホールでは、その水側のコストをすでに支払っているため、得られる利点は少なくなります。
節約できるものによる利点の順位付け
| 利点 | 現場での意味 | 節約できるもの |
|---|---|---|
| 設備水不要 | 熱を室内空気へ放出するため、冷水ループが不要 | 冷却塔またはドライクーラー、一次配管、床貫通部 |
| 数日で導入 | 搬入し、コールドプレートに接続し、放熱を開始 | 数か月の建設と試運転 |
| 密度 | 幅900 mmのフレーム内でATD 10 °C時に175 kW | ホワイトスペースと床面積 |
| ダウンタイムなしの保守性 | ホットスワップ対応ポンプとフィルター、工具不要 | 計画停止枠 |
| 空冷と液冷を並行運用 | 液冷ラックを空冷サーバーと並行して稼働 | ホール全体の冷却再構築 |
| モジュール式の拡張 | 1台で単独稼働、2台で並列稼働 | 需要に先行して購入する容量 |
GerchampのBluearth CDU4175 L2A 175kWは幅900 mmの52Uエンクロージャで、175 LPMの二次ループ、485〜501 kgの組立重量、85 dB未満の騒音値を備えています。
サイドカーCDUの出力範囲：容量ティアの選び方
サイドカーCDUの出力範囲は、150 kWから2.7 MWまでのより広い階段の中に位置し、その帯域はラックに沿って決まります。
サイドカーCDUがカバーする容量ティア
サイドカーCDUの出力範囲内で各帯域を分けるのは、キロワットの数値ではなくヒートシンクです。
| ティア | 一般的な容量 | 一般的な対象負荷 | 建物側の前提条件 |
|---|---|---|---|
| インラック | 150 kW級（4Uコアユニット、L2L） | 1台のキャビネットまたは短い列 | 設備水側が必要 |
| サイドカー | ATD 10 °C時に175 kW級（L2A） | フル搭載の高密度AIラック1台 | 不要：熱は室内空気へ放出 |
| ホール | 680 / 850 / 2700 kW級（L2L） | ホール全体、インローまたはコンテナ型 | 設備水側が必要 |
建物に何も設置する必要がないのはサイドカーのティアだけです。それ以外のすべてのティアは、熱を設備水ループへ送り、その付随要件を引き継ぎます。選定は、ラックの電力上限と、ホールに設備水があるかどうかから始まります。
CDU4175 L2A 175kWとNVIDIAプラットフォームの適合性
| NVIDIAプラットフォーム | ラック電力（NVIDIA資料） | CDU4175 L2A 175kW 175 kW時（ATD 10 °C） |
|---|---|---|
| GB300 NVL72 | 設計値135 kW、最大142 kW | 1台 |
ラックあたりおよそ50 kWを超えると、空冷は実用的でなくなります。
GerchampのBluearth CDU4175 L2A 175kWは、余裕を残して1台のGB300 NVL72を支えます。その余裕は、利用可能容量を左右する1つの仕様、すなわちサイドカーCDUの冷却液供給温度を吸収します。データシートでは、このユニットは10 °Cのアプローチで175 kW、5 °Cで125 kWと定格されています。そのため、より低温の冷却液を求めるホールでは、容量と引き換えになります。それでも142 kWラックはカバーしますが、それより大きいラックはカバーしません。
それを上回るラックには、横に2台目のユニットが必要です。これがVera Rubin NVL72向けサイドカーCDU並列構成です。数百キロワット級のラックはこのティアを完全に離れます。その出力では、ヒートシンクを設備水にする必要があるからです。
データシートでは、二次ループの供給45 °C、戻り最大60 °Cも規定されています。これは室内の乾球温度を上回り、したがって露点も上回ります。コールドプレート表面が結露しきい値に達することはないため、冷水式液体冷却を支配する故障モードは、このアーキテクチャには存在しません。
175 kWが適合するティアである理由
使用可能範囲がラックを挟み込みます。 データシートが示すように、アプローチ温度が容量を決めるため、このティアは一点ではなく帯域をカバーします。その帯域は、ホールがより低い供給温度を要求する場合でも、フル搭載のAIラックをなおカバーします。
サイドカーCDUの導入密度を高く保ちます。 10 °Cのアプローチで175 kWという容量は、幅900 mm、52Uのフレームと485〜501 kgの組立重量の中に収まります。ラック1台にユニット1台で、追加フットプリントはありません。さらに拡張すれば、その密度と引き換えに、より大きなコイル面、より多くの気流、最終的には設備水側が必要になります。
GerchampのBluearth CDU4175 L2A 175kWは、このティアを製品化したものです。データシートでは、10 Kアプローチで175 kWと規定された52Uサイドカーで、mPUE 1.10に相当する12.5 kWの補機電力を消費し、冷水接続は不要です。その定格では、1台でフル搭載のNVIDIA GB300 NVL72を支え、負荷が増えれば横に2台目を追加します。
サイドカーCDUの保守性：冗長性とホットスワップ
サイドカーCDUの保守性は、生の容量よりも頻繁に運用上の判断材料になります。
1+1ポンプと自動フェイルオーバー
各ユニットは1+1構成の2台のポンプを搭載し、周期的に運転し、故障時には自動的に切り替わります。劣化したポンプは運用者の操作や冷却中断なしにカバーされるため、トレーニングジョブはその事象をまたいで継続します。
稼働中ループでの工具不要メンテナンス
ポンプとフィルターはホットスワップ可能で、保守は工具不要、停止なしで行えます。条件はクリアランスです。ループを稼働させたままポンプまたはフィルターを引き抜ける十分な空間が必要です。そのため、サイドカーCDUの保守性はレイアウト段階から始まります。
コントローラーは、定常的なトレーニング向けの定流量モードと、変動するワークロード向けの定圧モードの2つを提供します。どちらもパラメーターをリモートで記録します。
FAQ：サイドカーCDUの利点と容量選定
液体対空気サイドカーCDUに設備水は必要ですか？
いいえ。内蔵ラジエーターを通じて室内空気へ熱を放出するため、冷水接続、冷却塔、ドライクーラーはありません。ただし、室内の空調処理はその熱をなお運び出す必要があります。
AIラックにはどの容量ティアが必要ですか？
ラックの電力上限から始めます。フル構成の高密度AIラックは175 kW級のサイドカーティアに収まり、ホール規模では設備水ユニットになります。
同じユニットに2つの異なる容量値があるのはなぜですか？
その数値は、冷却液と室内空気の間のアプローチ温度に連動します。データシートでは、5 Kのアプローチより10 Kのアプローチで高い容量が示されています。比較に意味があるのは、アプローチ、供給温度、室内環境温度が一緒に示されている場合だけです。