日立の新型GPUコールドプレートは何がすごいか 40℃超高温水冷却のメカニズム：組み込み開発ニュース（1/3 ページ）

日立製作所の新型GPU冷却用コールドプレートは、冷却性能と圧力損失の課題を克服する独自の「U字トンネル流路」によりチラー依存から脱却し、冷却電力を約30％削減する。外気放熱を可能にする物理的メカニズムや、プリント基板製造を応用した量産プロセスなどを解説する。

[安藤照乃，MONOist]

　日立製作所は2026年10月21日、独自構造により従来よりも高い温度の冷却水でGPUを効率的に冷却できる、新たな「GPU冷却用コールドプレート」を開発したと発表した。

　本稿では、従来技術の課題を克服した新流路構造の物理的なメカニズムや実測データに加え、プリント基板の製造プロセスを応用した量産手法、今後の事業展開について詳報する。

報道陣向けに公開された「GPU冷却用コールドプレート」の試作品［クリックで拡大］

40℃なのに「高温水冷却」とは？　チラーの大量電力消費問題

　現在主流となっている冷却システムでは、サーバ内のGPUなどで発生した熱をコールドプレート内の冷却液で回収し、それをチラー（冷却機）や冷却塔を介してデータセンター外部の大気中へ放出している。このプロセスにおいて、外気温度（例えば35℃）よりも低い温度（例えば30℃）の冷水を作り出して循環させるために、チラーの圧縮機などが大量の電力を消費している。

AIデータセンターにおける冷却全体像(イメージ)［クリックで拡大］ 出所：日立製作所

クーリングで使用される電力［クリックで拡大］ 出所：日立製作所

日立製作所の中津欣也氏

　電力を大量に消費するチラーへの依存から脱却し、冷却電力を大幅に削減するための有効な手段として近年期待されているのが、約40℃〜50℃帯の冷却水を用いる「高温水冷却」である。

日立製作所 研究開発グループ グリーン＆コネクティブイノベーションセンタ 主管研究長の中津欣也氏は、「GPUから熱を奪って排出される冷却水が高温であれば、外気との温度差を大きく確保できる。これにより、自然の空気を利用して効率よく熱を放出する期間を増やすことができ、冷却に要する電力を削減することができる」と説明する。

【補足説明】　このメカニズムは、熱が「高いところから低いところへ移動する」という温度差の原理に着目したものだ。外気温が例えば35℃の環境であっても、GPUの熱を吸収した冷却水がそれより高い40℃〜50℃であれば、チラーで無理に冷やさずとも、外気に当てるだけで熱が自然と大気中へ逃げていく。コールドプレートの進化によってこの高温水冷却が可能になれば、電気を使わずに外気だけで放熱できる期間が年間を通じて大幅に拡大し、結果として冷却電力を削減できる。

なぜ高温水冷却だと消費電力が抑えられるのか［クリックで拡大］ 出所：日立製作所