二相液冷の冷却液が選べる時代へ、ChemoursのFaizeon投入が示すもの

分析・見解

注目すべきは冷却装置ではなく液体の側にある

液冷の話題では、冷却板やポンプ、熱交換器といった装置が語られやすい。しかし二相式では、性能の大部分を液体の性質が決める。沸点、蒸発の際に奪える熱の量、電気を通さない性質、金属や樹脂との相性などである。今回のFaizeonは、この液体を用途別に分けて売るという発想が特徴だ。

装置メーカーが液体まで一体で設計する形から、化学メーカーが液体を独立した製品として供給する形へ。この変化は、電力変換装置の世界でパワー半導体が独立した部品になった流れに似ている。

直接チップ向け4種と液浸向け1種が分かれる理由

直接チップ冷却では、液体は細い流路を通り、プロセッサ直上で沸騰する。配管の中を流れるため、圧力や沸点の設計が重要になる。一方、液浸冷却ではサーバー全体が液に浸かる。基板、コネクタ、ケーブル被覆、ネジのシール材まで液と触れ続ける。求められるのは、長期間触れても部品を傷めないことだ。

同じ二相式でも、要求は大きく違う。直接チップ向けが4種類もあるのは、チップの発熱量や配管の圧力設計に合わせた微調整が必要だからだろう。液を一種類に絞れない点に、この分野の難しさが表れている。

一台あたり1キロワット超の世界が選択を迫る

AI向けの最新GPUは、1個で1キロワット前後に達する世代が現れている。ラック1本では、数十キロワットから100キロワット超の設計も珍しくない。従来の空冷では、風を送るだけで電力が膨らみ、設置場所の確保も難しくなる。

二相式は、液が蒸発する際の大きな吸熱を使うため、水を循環させる方式より少ない流量で熱を運べる。流量が少なければ、ポンプの電力も配管も小さくできる。ただし、その代償として液体のコストと管理の手間が増える。

フッ素系液体が背負う環境規制という宿題

フッ素系の冷却液には、避けて通れない論点がある。欧州ではPFAS（＝有機フッ素化合物の総称）の規制議論が進んでおり、用途によっては使用の制限が検討されている。冷却液が規制対象になれば、調達できなくなる、あるいは代替液への入れ替えが必要になる可能性がある。

今回の発表で、各製品の環境性能や規制適合がどこまで示されるかは、導入判断の大きな分かれ目になる。液冷の市場が育つほど、この点の透明性が問われるようになるだろう。