2026-09-01
業界の需要、機器構造、フィルター設計原理の3つの視点からの分析
研必信科技（Yanbixin Technology） | 電源フィルター | 広東
AIサーバー液冷 | EMC適合 | CDU向け電源フィルター
AIコンピューティングの急増により、液冷機器の需要が爆発的に高まっています。中国は世界における主要な供給国の1つであり、その液冷製品の多くが海外へ輸出されています。本稿では、業界の需要、AIサーバーの極めて高い安定性要件、および液冷システムの技術構造の3つの視点から、なぜ液冷機器に電源フィルターが不可欠であるのかを分析します。また、これらの用途において電源フィルターに求められる中核的な設計要件をまとめます。
• 単一のAIラックの消費電力が120 kWを超えるようになり、液冷の普及率は約15%（2024年）から50%以上（2027年）へと上昇しています。
• データセンターは99.99%以上の可用性を目標としており、液冷機器にとって1回のノイズ干渉による数分間のダウンタイムでも大きな経済的損失につながります。
• インバータ（VFD）駆動のポンプやコンプレッサーは伝導ノイズ（150 kHz–30 MHz）と高調波電流を発生させるため、双方に専用のフィルタリングが必要です。
• 輸出市場では、CEマーク適合（EN 55014、EN 61000-3-2）、米国FCC Part 15、およびVFD用途におけるIEC/EN 61800-3への準拠が求められます。
• Yanbixinの液冷用フィルターシリーズは、三相大電流設計、低漏れ電流、包括的な輸出認証を兼ね備えています。
AIサーバーラックあたりの消費電力は上昇し続けています。NVIDIA GB200 NVL72を例にとると、単一ラックで120 kW以上を消費します。従来の空冷ではもはや熱を処理しきれません。液冷の普及率は2024年の約15%から2027年までに50%以上へと加速しています。液冷は、高密度AIクラスターにとって「あれば望ましい選択肢」から「必須要件」へと変化しました。
• 世界の冷媒分配ユニット（CDU）市場規模は、2025年に約22億4,000万米ドルに達しました。2034年までに約73億8,000万米ドルに達し、CAGR（年平均成長率）約14.3%で成長すると予測されています（出典：Fortune Business Insights、2026年7月）。
• 世界のデータセンター液冷市場は2025年に約45億8,000万米ドルでした。2035年までに440億米ドルを超え、CAGR 25%以上で成長すると予測されています（出典：Research Nester、2025年9月）。
• 中国では、2024年に液冷サーバー市場が約23億7,000万米ドルに達し、前年比67%増となりました（出典：IDC、2025年4月）。コールドプレート型液冷の普及が急速に進んでいます。
供給側では、世界の主要なCDUおよび液冷機器サプライヤーとして、Schneider Electric、Vertiv、Delta Electronics、nVent、CoolIT Systems、Motivairなどのグローバル企業が挙げられます。一方、中国のメーカーはすでに完全なコールドプレート型液冷サプライチェーンを構築しており、大量の完成システムおよびコンポーネントが北米、欧州、東南アジアへ輸出されています。国際的な大手（Tier 1）サプライヤーは通常、コンポーネントに対して厳格なEMCおよび信頼性仕様を満たすことを求めており、この要件がサプライチェーンを通じて中国のコンポーネントメーカーにも波及しています。
液冷機器は、データセンターにおいて最も重要なインフラを支えています。その信頼性要件は、コンシューマー向け製品をはるかに凌駕します。
• 可用性目標：主要なデータセンターはTier III/IVレベルを目指しており、運用可用性は99.99%（「フォーナイン」）または99.999%（「ファイブナイン」）に達します（Uptime Institute分類）。ダウンタイムは年間で「分」単位で測定されます。
• 液冷はサーバーの生命線：循環ポンプや冷媒分配ユニット（CDU）に障害が発生すると、サーバーの温度が急速に上昇し、サーマルスロットリング（クロック周波数の低下）やシャットダウンを余儀なくされ、ラック全体やサーバールーム全体に影響を及ぼします。
• ノイズ干渉のコスト増大：電磁ノイズ（EMI）は制御信号の誤動作、センサー値のドリフト、インバータ（VFD）の誤エラー検出を引き起こす可能性があります。民生機器であればノイズによるトラブルは再起動で済むかもしれませんが、データセンターでは業務停止と多大な金銭的損失を意味します。
• 繊細で過密な共有環境：液冷機器は、高密度サーバー、ストレージ、ネットワーク機器と同じ配電システムを共有しています。機器が発生させたノイズは電源ラインを介して同一系統の他の機器へと伝搬します。
したがって、液冷機器は次の3点を同時に達成する必要があります：自らの電磁エミッション制限値を満たすこと、外部環境からのノイズに耐え得ること、そしてデータセンターの電源系統を汚染しないこと。EMCはもはや単なる「試験項目」ではなく、大手顧客のサプライチェーンに参入するための「入場券」です。
液冷システムの電気的構造が、その電磁特性を決定づけます。循環ポンプ、冷却ファン、コンプレッサーなどの主要負荷は、通常、インバータ（VFD、またはPWM速度制御）を使用して要求に応じて流量や冷却能力を調整します。VFDは効率的な制御を実現しますが、同時に2つの典型的なEMC課題を引き起こします：
• 伝導ノイズ：PWMの高周波スイッチングにより、電源ライン上に広帯域ノイズ（通常150 kHz–30 MHz帯）が発生します。これを抑制するには、機器の入力段に電源フィルターが必要です。
• 高調波電流：VFDは典型的な非線形負荷です。電力系統に高調波電流を注入し、電圧波形を歪ませ、同一配電システム上の他の高感度機器に悪影響を与える可能性があります。これを抑制するには通常、リアクトルや高調波フィルタリングが必要です。
液冷用途において、フィルター設計は以下の原則と要点に重点を置く必要があります：
• 役割の分担：高周波伝導ノイズはフィルター回路（コモンモードおよびノーマルモード抑制）で処理し、低周波高調波はリアクトル系コンポーネントで処理します。両者は動作原理が異なるため、統合的な設計が必要です。
• 大電流および三相対応：液冷機器は高電力で動作します。フィルターはサイズと損失のバランスを取りながら、大きな定格電流と三相配電に対応する必要があります。
• 漏れ電流の制御：データセンターは漏れ電流に敏感です。フィルター設計では、医療機器用フィルターの低漏れ電流設計と同様に、フィルタリング性能と漏れ電流のバランスを取る必要があります。
• 信頼性と温度上昇：液冷機器は24時間365日稼働します。フィルターが故障原因とならないよう、長期的な温度上昇、部品寿命、安全マージンを考慮して設計する必要があります。
• 規格への適合：欧州向け輸出では、CEフレームワークに基づくEMC指令規格（EN 55014シリーズやEN 61000-3-2の高調波制限など）への適合が求められます。米国市場向けにはFCC Part 15が適用されます。VFDベースの用途にはIEC/EN 61800-3が関係する場合もあります。
液冷のEMC挙動とデータセンターの信頼性要件に関する深い理解に基づき、Yanbixinは液冷業界専用の電源フィルターシリーズを開発しました。その設計は上記の主要要件に直接対応しています：
• VFD駆動負荷（ポンプ、コンプレッサー、ファン）に特化した設計で、伝導ノイズの抑制と高調波制御の双方に対応。
• CDUおよび冷却ユニットの電力構造に適合する三相大電流定格。
• 機器メーカー（OEM）による量産組み込みに適した、コンパクトなサイズとコストのバランス。
• UL、TÜV、CQC、CE、RoHS、REACHの認証を取得し、主要な輸出市場をカバー。
• 20年にわたるフィルターの研究開発および製造実績に裏打ちされた、無償のEMC測定・対策サポートを提供。実測データに基づいてソリューションを最適化し、機器メーカーの認証取得迅速化と大手サプライチェーンへの参入を支援します。
AI液冷機器の市場機会は急速に拡大しており、EMC適合性と信頼性は海外の大手サプライチェーンへ参入するための必須チケットです。設計段階から機器アーキテクチャにフィルターソリューションを組み込むことは、試験不合格後に手戻り修正を行うよりも経済的であり、リスクも低減できます。
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