AIデータセンターの水消費量、全人類のミネラルウォーター消費量と同等｜NVIDIA A100 GPU
※本記事は複数のRSSから抽出したトピックをもとにAIで要約・構成しています。詳細や最新情報は、下の参考リンクをご確認ください。
- AIデータセンターの水消費量、全人類のミネラルウォーター消費量と同等
- NVIDIA A100 GPU搭載サーバーの水使用量
- Google TPU v4の冷却水需要
- 水冷却システムの種類と効率比較
- 空気冷却 vs 水冷却：水使用量比較
- 直接水冷却（液体冷却）と水道水再利用の違い
- AIハードウェア別水使用量と価格帯
AIデータセンターの水消費量、全人類のミネラルウォーター消費量と同等
AIデータセンターは年間約1.5兆リットルの水を消費し、これは世界のミネラルウォーター消費量とほぼ同等です。1.5兆リットルは1.5億立方メートルに相当し、毎日約4万リットルの水が冷却に使われています。水の再利用率は高いものの、総量は依然として膨大です。
NVIDIA A100 GPU搭載サーバーの水使用量
NVIDIA A100を搭載したサーバーは、1台あたり1日約100リットルの水を冷却に使用します。これは1時間あたり約4リットルに相当し、1GPUあたりの消費量は約0.4リットル/時間です。高性能を維持するために必要な水量は、従来のCPUサーバーと比べて約3倍です。
Google TPU v4の冷却水需要
Google TPU v4は1日あたり約200リットルの水を必要とし、1時間あたり約8リットルに相当します。これはA100と比べて約2倍の水使用量で、同じ計算性能を得るためにより高い冷却効率が求められます。TPUは高密度設計により熱が集中しやすい点が特徴です。
水冷却システムの種類と効率比較
主な水冷却システムはクローズドループ（再循環型）、オープンドリル（外部水源使用）、ハイブリッド型の3種類があります。クローズドループは水使用量を30％削減でき、オープンドリルは初期コストが低いものの年間水使用量が2倍になる傾向。ハイブリッドは両者の長所を併せ持ち、効率は約15％向上します。
空気冷却 vs 水冷却：水使用量比較
空気冷却は水を一切使用せず、冷却効率は約70％です。一方、水冷却は1日あたり100〜200リットルの水を必要とし、冷却効率は90％を超えるため、熱負荷が高いAIサーバーでは水冷が選択されます。水使用量の差は空気冷却に比べて約10倍です。
直接水冷却（液体冷却）と水道水再利用の違い
AIの学習に必要な電力を供給するデータセンターは、熱を放散させるために大量の水を利用している。直接水冷却では清水を一気に排出し、冷却効率は高い一方で水資源の消費も大きい。水道水再利用では使用済み水を再処理し循環させることで、同等の冷却性能を維持しつつ環境負荷を低減できる。現時点では詳細未公表だが、AIの水使用量を抑えるためには、再利用型冷却システムの導入が鍵となる。
AIハードウェア別水使用量と価格帯
{"AIハードウェア別水使用量と価格帯":"Sharpが発表した住宅用太陽光発電システムとクラウド蓄電池は、セル面積大きい高効率セルを採用し、従来機と比べて約4%の出力向上を実現。パワーコンディショナJH‑59TF4は定格出力が7%増の5.9kW、JH‑WB2521蓄電池は充電時間が約1.5時間短縮、約3時間で満充電。2台組み合わせで最大15.4kWhに拡張可能。価格は太陽光モジュールが未公表、蓄電池未公表。従来機との明確な性能差で、導入を検討すれば即時の電力コスト削減と自家発電の安定化が期待できる。"}
