生成AI時代の次世代型データセンター
「Green Nexcenter®」の技術を担う新しい発想とは？

生成AIが急速に浸透し、私たちの生活やビジネスを変革させつつあります。しかし、この活況の裏で課題も生じています。データトラフィックの増大化です。AI（人工知能）など、ビッグデータの計算には、従来の技術では対応しきれないほどの膨大な処理能力が求められ、電力消費やエネルギー効率の問題も深刻です。こうした需要の変化から、データセンター業界は大きな転換点を迎えています。

その解決策として、NTTコミュニケーションズ（以下、NTT Com）が2025年春から提供を開始するのが液冷式データセンターサービス「Green Nexcenter®」です。従来の空冷方式とは異なる新方式には、効率的で高性能な冷却によって生成AIの膨大なデータ処理を支える、新たなインフラとして期待が寄せられます。

実際にその仕組みと実力を探るべく、首都圏某所に設置されたデータセンター専門の実証実験環境「Nexcenter Lab」を訪れ、NTT Comクラウド＆ネットワークサービス部の北山健太に話を聞きました。冷却技術がどのようにしてAI時代のデータ処理課題を解決するのか、その可能性に迫ります。

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生成AIがもたらしたデータセンターの急務

——データセンターの冷却能力の向上が急がれると聞きますが、なぜなのでしょうか？

北山：ご存じのように、背景にあるのは生成AIの隆盛です。さまざまなWebサービスやビジネスツールに生成AI技術が実装され、多くの人が日常的に生成AIを活用するようになりました。それに伴い、データトラフィックが爆発的に増大しています。大規模なデータ計算を実現するために、いかに効率的にサーバーを冷却するかがデータセンターの課題になっているということです。

例えば、マーケティングに生成AIを活用する場合のプロセスとして、まず大量のデータを読み込む学習。次に、その計算結果をもとにユーザーのニーズや行動を予測する推論。そして学習済みデータによって得られた洞察から確度の高いマーケティング施策を立案するという3つの段階があります。この最初の学習のプロセスに、特に高度な計算処理が求められ、サーバーの発熱量も多くなります。ところが、従来のデータセンターでは冷却が追いつかず、生成AIのパフォーマンスを最大化しきれていませんでした。

——つまり、生成AIによってデータトラフィックが急増したことで、効率的にサーバーを冷却し、計算処理能力を向上させる必要が出てきたということですね。

北山：そのとおりです。この膨大な計算量を実現するため、生成AIの計算に使われるサーバーには中央処理演算装置であるCPUと、画像処理装置のGPUチップが使われていることがほとんどですが、このGPUチップのデータ処理性能が高い分、消費電力と発熱量は非常に多くなります。

試算によると、データセンターの消費電力は驚くべきスピードで増加しています。2018年ごろは190TWh（テラ・ワット・アワー）しかなかったのが、2030年には約16倍の3,000TWhに。さらに2050年には約2,652倍の504,000TWhにまで増えるといわれています。

消費電力と比例して発熱量も増えます。従来、データセンターでサーバーラックを冷やすために使われていたのは空調冷却、いわゆるエアコンでした。1つのラックには、2Uサーバーで20台ほどのサーバーを搭載できますが、エアコンの冷却能力は1ラックあたり20kWといわれています。しかし、生成AIのデータ計算量に耐えうる最新のGPUを積んだサーバーは、1台で10kWの発熱量があります。つまり、空冷ではラックに2台搭載しただけで限界に達してしまうのです。そこでNTT Comのデータセンターでは液体をラック内に循環させ、効率的に冷却する「液冷」方式のサーバー機器に対応することにしました。

液体が可能にする、GPUのダイレクト冷却