AIサーバーを導入するために、既存の空冷データセンターをすべて作り直す必要があるとは限りません。
実際には、
既存空調を使いながら液冷を部分導入する。
施設水へCDUを接続する。
液冷専用の冷却ループを新設する。
という複数の方法があります。
Schneider Electricが2026年に公開したデータセンターのリファレンス設計でも、既存設備へ高密度AIクラスタを追加する方法として、施設水が使えない場合のLiquid-to-Air CDUと、施設水が使える場合のLiquid-to-Liquid CDUが分けて示されています。
つまり、液冷化とは、
「空冷設備を撤去して液冷設備へ交換する」
だけではありません。
実際には、
既存設備を残すもの。
能力を減らすもの。
新たに追加するもの。
液冷専用へ置き換えるもの。
が混在します。
製造業や設備会社から見ると、ここに大きな意味があります。
液冷市場はコールドプレートやCDUだけではありません。
配管、ポンプ、熱交換器、バルブ、継手、フィルター、センサー、漏液検知、シール、冷却液、制御機器、工事、試験設備まで需要が広がるからです。
この記事では、既存の空冷データセンターへDirect-to-Chip液冷を導入する場合を中心に、
何が残るのか。
何が減るのか。
何が増えるのか。
どこに製造業の営業機会が生まれるのか。
まで整理します。
最初に理解したいのは「液冷化＝空冷設備の全廃」ではないこと
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既存データセンターの液冷化で最も誤解しやすいのが、
「液冷にすればファンや空調設備はいらなくなる」
という考え方です。
Direct-to-Chip方式では、GPUやCPUなど発熱量の大きい部品の熱を液体へ移します。
しかしサーバーのすべての部品を液冷するとは限りません。
メモリ。
SSD。
NIC。
電源。
基板上の電子部品。
その他周辺部品。
こうした部分では空冷が残る構成があります。
ASHRAEも、全浸漬方式などを除けば、液冷データセンターでは空冷と液冷が併存するハイブリッド構成が必要になるケースを説明しています。
実際のサーバーでも同じです。
Intelの液冷対応サーバーの公開仕様では、空冷構成よりファン数を減らした液冷構成が存在する一方、液冷構成でもファン自体は残っています。
Dellの液冷対応PowerEdgeでも、液冷用クイックコネクタとCPU・GPU用冷却ファンが同じシステム内に存在します。
したがって、
空冷部品がゼロになる
ではなく、
熱のうち何％を液体側へ逃がすのかによって、必要な空冷能力が変化する
と考える方が実態に近くなります。
既存記事ではサーバー内部の冷却BOMを詳しく整理しています。
サーバー側の部品変化を先に確認したい場合は、空冷から液冷へ移ると「不要になる部品」「増える部品」は何かも参考になります。
この記事では、その外側の「建物・設備側」を見ていきます。
既存データセンターを液冷化する方法は大きく3つある
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液冷改修を考えるとき、最初に決めるべきなのはCDUのメーカーではありません。
「回収した熱を最後にどこへ捨てるのか」です。
この違いによって改修BOMが大きく変わります。
方式1 Liquid-to-Air CDUで既存空調へ熱を戻す
既存データセンターに施設水の配管がない場合、有力な選択肢になるのがLiquid-to-Air CDUです。
サーバーから液体で回収した熱をCDU内部で空気へ移し、その熱を既存のデータセンター空調設備で処理します。
Eatonも、Liquid-to-Air CDUについて、施設水へ接続することが難しい既存空冷データセンターやエッジ環境での改修に適した方式と説明しています。
構成は概念的には、
GPU・CPU
↓
コールドプレート
↓
冷却液
↓
ホース・マニフォールド
↓
Liquid-to-Air CDU
↓
データセンター室内の空気
↓
既存CRAH・CRACなど
↓
屋外
となります。
この方式の特徴は、建物全体へ新しい施設水配管を通さなくても液冷を導入できることです。
一方で、熱は最終的にデータセンター室内へ戻ります。
したがって既存空調設備は不要になりません。
むしろ、
既存空調がその熱量を処理できるか
を確認する必要があります。
方式2 Liquid-to-Liquid CDUを既存施設水へ接続する
既存データセンターに冷水配管などのFacility Water Systemがあり、十分な能力が残っている場合はLiquid-to-Liquid CDUを接続できます。
この場合、
GPU・CPU
↓
コールドプレート
↓
Technology Cooling System
↓
CDU
↓
Facility Water System
↓
チラー・冷却塔・ドライクーラーなど
という熱経路になります。
CDU内部では、サーバー側の冷却液と施設側の水を熱交換器で分離します。
OCPの液冷関連資料でも、CDUには熱交換器、ポンプ、バルブ、温度監視、制御などが含まれる構成が示されています。
この方式では、サーバーから回収した大量の熱をデータセンター室内へ放出せず、施設側冷却システムへ直接送ることができます。
一方で、
施設水の供給・戻り配管。
CDU設置スペース。
流量。
水温。
圧力。
冷却能力。
冗長性。
既存チラーなどの能力。
を確認する必要があります。
「建物に冷水配管があるから接続できる」
と単純には判断できません。
方式3 液冷専用の施設ループを新設する
既存設備では能力が不足する。
将来AIラックを大幅に増やす。
既存空調設備と液冷設備を明確に分離したい。
こうした場合は、液冷専用の冷却ループを構築する方法があります。
CDUから上流側も含め、
配管。
ポンプ。
熱交換器。
ドライクーラー。
チラー。
水処理。
制御。
などを専用化します。
初期投資や工事範囲は大きくなります。
一方で、将来ラック密度が上昇したときの拡張性を確保しやすくなります。
Schneider Electricも、現在の液冷アーキテクチャを、
既存空調へ熱を戻すLiquid-to-Air。
既存施設水を利用するLiquid-to-Liquid。
独立した施設水系を新設するLiquid-to-Liquid。
という考え方で整理しています。
既存設備で「残りやすいもの」「減りやすいもの」「新たに増えるもの」
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液冷改修を設備BOMとして整理すると分かりやすくなります。
| 分類 | 液冷改修後の傾向 | 理由 |
|---|---|---|
| サーバーファン | 減少しやすいが残る | 液冷対象外部品の冷却が必要 |
| CPU・GPU大型ヒートシンク | 縮小・置換 | コールドプレートへ移行 |
| エアダクト | 一部縮小 | 必要風量が変化 |
| CRAH・CRAC | 残る、能力配分が変化 | ハイブリッド冷却では空冷が必要 |
| チラー | 構成による | L2Lでは施設水側設備として利用可能 |
| コールドプレート | 新規増加 | GPU・CPUから液体へ熱を移す |
| CDU | 新規増加 | TCSと施設側の橋渡し |
| マニフォールド | 新規増加 | ラック内で冷却液を分配 |
| ホース・配管 | 大幅増加 | 液体輸送経路が必要 |
| QD・継手 | 増加 | サーバー保守・着脱 |
| ポンプ | 増加 | 冷却液循環 |
| 熱交換器 | 増加 | TCSと施設側間の熱交換 |
| バルブ | 増加 | 流量制御・遮断 |
| フィルター | 増加 | 異物管理 |
| 流量センサー | 増加 | 冷却性能監視 |
| 圧力センサー | 増加 | 圧力損失・異常監視 |
| 温度センサー | 増加 | 供給・戻り温度管理 |
| 漏液センサー | 重要度増加 | 液体をIT機器付近で使用するため |
| Oリング・ガスケット | 増加 | 接液部シール |
| 冷却液 | 新規需要 | TCS内を循環 |
| 水質管理部品 | 新規需要 | 腐食・異物・性能劣化防止 |
OCPのCold Plate Sub-Projectでも、Direct Liquid CoolingのTechnology Cooling Systemを、コールドプレートだけでなく、チューブ、マニフォールド、QD、CDUまで一体のエコシステムとして扱っています。
ここに液冷市場を見る際の重要なポイントがあります。
「CDU市場が伸びる」
ではありません。
CDUが増えることで、その前後にある部品も増えます。
実は改修工事で大きく増えるのは「配管周辺」
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液冷というとコールドプレートが注目されます。
しかし既存データセンターの改修では、配管周辺の仕事も大きくなります。
OCPのデータセンター液体配管に関するガイダンスでは、将来液冷設備を追加できるように、
配管ルート。
分岐ポイント。
マニフォールド。
CDU。
排水。
メンテナンス空間。
などを計画しておく重要性が示されています。
つまり液冷化では、
配管そのもの
だけを買うわけではありません。
配管支持材。
継手。
フランジ。
バルブ。
フレキシブル接続。
断熱材。
ドレン。
ラック接続部。
流量計。
センサー。
工事部材。
まで必要になります。
製造業の営業担当者から見るなら、
「液冷装置メーカーではないから関係ない」
と考えるのは早いと言えます。
液冷化で発生するBOMは非常に広いからです。
QDは小さいが液冷サーバーの保守性を左右する
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液冷化によって新しく重要になる部品の代表がQD、Quick Disconnectです。
サーバーを交換するたびに冷却配管を通常の工具で外し、冷却液を抜いていては保守性が大きく低下します。
そのため、サーバーやラックマニフォールドとの接続には着脱可能なQDが使われます。
OCPのCold Plate Requirementsでは、QDについて、取り外した際に両側で流れを止めて液体流出を抑えるdrip-less方式が推奨されています。
ここでは、
漏れ量。
圧力損失。
流量。
耐圧。
着脱回数。
シール材。
冷却液との材料適合性。
接続方式。
が重要になります。
単純な配管継手ではありません。
AIサーバーの価格が高くなるほど、
「漏らさず接続する」
という機能の価値も高くなります。
コネクタ、精密バルブ、シール、加工メーカーにとって注目できる領域です。
ポンプ需要は「ポンプ1台」では終わらない
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液体を循環させる以上、ポンプは必須です。
さらにデータセンターでは停止リスクを抑える必要があるため、冗長化も重要になります。
現在のCDUでは、
複数ポンプ。
可変速制御。
バルブ。
フィルター。
流量計。
温度計。
圧力計。
制御装置。
などが一つのユニットへ組み込まれています。
例えばSchneider ElectricのLiquid-to-Liquid CDUでも、ポンプ、プレート式熱交換器、フィルター、流量計、制御弁、自動補給システムなどの構成が公開されています。
したがって液冷化による需要は、
ポンプメーカー
だけに発生するわけではありません。
モーター。
インバーター。
軸受。
シール。
電源。
制御基板。
センサー。
HMI。
配線。
板金。
まで波及します。
「完成品ではなく内部BOMを見る」という考え方が必要です。
センサー需要は空冷時代より広がる可能性がある
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空冷でも温度監視は必要です。
しかし液冷では、
温度。
流量。
圧力。
差圧。
液位。
漏液。
など、監視対象が増えます。
2026年にニデックが発表したIn-Rack CDUでも、漏水、温度、圧力、流量、液位の監視機能が明記されています。
液体が正常に流れているか。
フィルターが詰まっていないか。
どこかで圧力が低下していないか。
冷却能力が確保されているか。
漏れが発生していないか。
を継続監視する必要があるためです。
ここはセンサーメーカー、計測機器メーカー、制御機器メーカーにも関係します。
「既存空調を撤去できるか」は液冷方式によって違う
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液冷化の営業や設備計画で、
「CRACやCRAHは不要になります」
と一律に説明するのは危険です。
Liquid-to-Air CDUでは、回収した熱を最終的に室内空気へ戻します。
したがって既存空調は引き続き重要です。
Liquid-to-Liquid CDUで施設水へ熱を直接送る場合は、室内へ放出される熱を減らせるため、空調側の負荷を小さくできる可能性があります。
しかしDirect-to-Chipで液冷されない部品が存在すれば、室内空調は残ります。
一方、全浸漬方式では考え方が大きく変わります。
Intelが紹介している単相浸漬冷却の事例では、サーバー内ファンや従来型CRACを不要にできる構成が説明されています。
つまり、
Direct-to-Chip。
Rear Door Heat Exchanger。
Immersion。
をまとめて「液冷」と呼ぶだけでは、部品需要を正しく判断できません。
どの方式かまで確認する必要があります。
既存データセンター改修では電力側も確認する
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冷却だけを見ても液冷改修は完了しません。
高密度AIサーバーを入れる場合、電力供給能力も同時に確認する必要があります。
Vertivも既存データセンターへの液冷導入ロードマップで、
電力要件。
液冷方式。
ラック。
機械設備スペース。
技術スペース。
などを一体で検討する必要性を示しています。
液冷化すると冷却能力が上がり、
それまで設置できなかった高密度ラックを設置できるようになります。
すると今度は、
受電。
変圧。
UPS。
バスウェイ。
PDU。
ラック電源。
がボトルネックになる可能性があります。
AIデータセンターを見る場合、
冷却能力を上げる
↓
高密度ラックを置ける
↓
ラック消費電力が増える
↓
電力設備も増強する
という連鎖で考える必要があります。
AIサーバー1ラックを電源・基板・冷却・受動部品まで分解した記事もあります。
製造業は「液冷装置」ではなく改修BOMから営業先を探す
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液冷市場へ参入するとき、
「CDUを作れないから関係ない」
と考える必要はありません。
既存データセンターの液冷改修をBOMへ分解すると、多くの製造業が関係します。
金属加工
コールドプレート。
マニフォールド。
熱交換器部品。
配管部品。
ブラケット。
ラック周辺部品。
ゴム・樹脂
ホース。
チューブ。
Oリング。
ガスケット。
シール。
断熱。
流体機器
ポンプ。
バルブ。
QD。
フィルター。
流量計。
電子・電気
温度センサー。
圧力センサー。
流量センサー。
漏液センサー。
制御基板。
電源。
インバーター。
設備会社
施設水配管。
CDU設置。
冷熱源増強。
ドレン。
断熱。
制御。
試運転。
コミッショニング。
つまり営業先も、
データセンター事業者
だけではありません。
CDUメーカー。
サーバーOEM・ODM。
ラックメーカー。
液冷システムインテグレーター。
空調設備メーカー。
チラー・熱交換器メーカー。
設備工事会社。
EPC。
配管会社。
EMS。
部品メーカー。
まで広がります。
重要なのは、
「液冷市場へ営業する」
ではなく、
自社製品がどの設備のどの部位へ入るかを決め、その一つ上のアセンブリを作る企業へ営業する
ことです。
液冷改修案件を見つけたら最初に確認したい8項目
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液冷案件では、いきなりCDUの型式を選ぶより、まず条件を整理する方が安全です。
1つ目は、液冷方式です。
Direct-to-Chipなのか。
Rear Door Heat Exchangerなのか。
Immersionなのか。
2つ目は、液冷対象です。
GPUだけなのか。
CPUも対象か。
メモリやネットワーク部品まで含むのか。
3つ目は、回収した熱をどこへ捨てるのかです。
既存空調へ戻すのか。
既存施設水へ送るのか。
専用冷却設備を作るのか。
4つ目は、施設水の有無です。
配管が存在していても、水温、流量、圧力、余力を確認する必要があります。
5つ目は、必要な冷却能力です。
1ラックだけなのか。
数ラックなのか。
将来数十ラックへ増えるのか。
ここでIn-Rack、In-Row、設備側CDUなどの選択も変わります。
6つ目は、TCSの圧力損失です。
コールドプレート、配管、QD、バルブ、フィルターなどを追加するたびに圧力損失が発生します。
CDUのポンプ能力はシステム全体で判断する必要があります。
7つ目は、保守方法です。
サーバー交換。
QD着脱。
冷却液補充。
フィルター交換。
水質管理。
漏液時対応。
まで決める必要があります。
8つ目は、将来増設です。
液冷設備は後から追加できますが、配管スペースやCDU設置場所がなければ大規模な再工事になる場合があります。
現在だけではなく、次世代ラックまで想定しておくことが重要です。
液冷改修で最も重要なのは「何を外すか」より「熱経路をどこへ移すか」
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既存空冷データセンターの液冷化を見るとき、
ファンが減る。
ヒートシンクが減る。
CDUが増える。
という部品単体の比較だけでは全体像をつかめません。
本当に見るべきなのは、
熱がどこを通るようになるか
です。
空冷では、
半導体
↓
ヒートシンク
↓
空気
↓
ファン
↓
データホール
↓
空調設備
↓
施設冷却
でした。
Direct-to-Chip液冷では、
半導体
↓
TIM
↓
コールドプレート
↓
冷却液
↓
ラックマニフォールド
↓
CDU
↓
施設水または室内空気
↓
施設冷却
へ変わります。
この熱経路の変更によって、
それまで不要だった流体部品が大量に必要になります。
配管。
QD。
マニフォールド。
ポンプ。
熱交換器。
バルブ。
フィルター。
センサー。
シール。
冷却液。
液漏れ監視。
こうした部品です。
製造業にとって液冷化とは、
一つの巨大な冷却装置市場が生まれる
というより、
従来サーバーになかった「流体回路」という新しいBOMが追加される
と考えた方が営業先を見つけやすくなります。
FAQ
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既存の空冷データセンターでも液冷AIサーバーを導入できますか？
可能なケースがあります。
施設水を利用できる場合はLiquid-to-Liquid CDU、利用できない場合はLiquid-to-Air CDUなどが選択肢になります。
ただし電力、冷却能力、設置スペース、配管、ラック、保守方法を含めた確認が必要です。
Liquid-to-Airなら配管工事は不要ですか？
施設全体の一次側水配管を新設せずに導入できる可能性があります。
ただしサーバー、ラック、CDU間には液体回路が必要なので、ホースやマニフォールドなどが不要になるわけではありません。
液冷化するとCRACやCRAHは不要になりますか？
一律には不要になりません。
Direct-to-Chipでは空冷対象部品が残るほか、Liquid-to-Air CDUでは回収した熱を室内空気へ戻すため既存空調を利用します。
液冷化するとファンメーカーにはマイナスですか？
用途によります。
高発熱GPU・CPUの冷却を担っていた一部ファン需要は減少する可能性がありますが、ハイブリッド冷却やLiquid-to-Air CDUなど別の場所でファン需要が残ります。
「ファン市場がなくなる」ではなく、「使われる場所と要求性能が変わる」と見るべきです。
液冷改修で増えやすい部品は何ですか？
コールドプレート、CDU、マニフォールド、ホース、配管、QD、ポンプ、熱交換器、バルブ、フィルター、センサー、シール、冷却液などです。
日本の中小製造業でも液冷市場へ参入できますか？
可能性があります。
完成CDUを製造する必要はありません。
精密加工、銅加工、ろう付け、ゴム・樹脂、シール、ポンプ、バルブ、センサー、フィルター、制御基板など、既存技術から近いBOMを探す方が現実的です。
液冷化で最初に調べるべきなのはCDUメーカーですか？
先に「熱をどこへ捨てるか」を確認した方が整理しやすくなります。
既存空調へ戻すのか、施設水を使うのか、専用冷熱源を新設するのかによって必要なCDUと設備が変わるためです。
まとめ
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既存の空冷データセンターを液冷化しても、すべての空冷設備が不要になるわけではありません。
Direct-to-Chipでは空冷と液冷のハイブリッド構成が残るケースが多くあります。
一方で液冷化すると、
コールドプレート。
CDU。
マニフォールド。
ホース。
QD。
ポンプ。
熱交換器。
バルブ。
フィルター。
各種センサー。
シール。
冷却液。
といった流体回路のBOMが新たに加わります。
特に既存データセンター改修では、
Liquid-to-Airで既存空調を活用するのか。
Liquid-to-Liquidで既存施設水へ接続するのか。
液冷専用施設ループを新設するのか。
によって、必要部品と工事範囲が大きく変わります。
液冷市場を調査するときは、
「CDU市場が何％成長するか」
だけでは不十分です。
サーバー。
ラック。
TCS。
CDU。
施設水。
冷熱源。
という熱経路を一度BOMへ分解してください。
そこから自社が作れる部品を探すと、実際の営業先が見えてきます。
さらにAIデータセンター、液冷、TIM、ヒートシンク、冷却部品の市場・企業・営業機会まで確認したい場合は、製造業サプライチェーン研究所の調査レポートもあります。
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