エッジAIのボトルネックを解消!HIRO社が実現した次世代マイクロデータセンターと48V給電の技術的優位性
AIやIoTの急速な進化に伴い、いま最も注目されている技術の一つが「エッジコンピューティング」です。自動運転やスマートビルディング、医療現場など、一瞬の遅れも許されないシステムにおいて、データをクラウドに送らず現場(エッジ)で即座に処理する技術は不可欠となっています。今回は、このエッジコンピューティングの領域で革新を起こしているオランダのテクノロジー企業「HIRO」の取り組みを、課題、目標、解決策の3つのテーマに分けてブログ風にご紹介します。
1.【課題】急速に拡大するエッジAI、最大の壁は「電力」と「速度」
AI、機械学習、IoTの可能性を最大限に引き出すためには、データセンターにある遠隔のクラウドではなく、スマートデバイスのすぐ近く(エッジ)にAIプロセッサを配置し、高速応答を実現する必要があります。
しかし、これを実現するためには非常に大きな2つの壁が立ちはだかります。
- 莫大な消費電力と発熱: 従来の標準的なCOM Express®モジュールを使用したソリューションでは、わずか3Uのシャーシ1台で約3kWもの電力を消費します。高度なプロセッサを動かすには、それに耐えうる堅牢でコンパクトな電力供給ネットワークが不可欠です。
- 設置環境の制約: エッジデバイスは、必ずしも空調の効いたデータセンターに置かれるわけではありません。過酷な環境でも安定して動作し、かつ限られたスペースに収まるコンパクトさが求められます。
2.【目標】どこにでも置けるパワーを。地域社会と医療に貢献するインフラへ
そこで、HIROが目指したのは、いつでも、どこでも、誰もが利用できる「コンパクトでユビキタスなコンピューティングパワー」の提供です。
具体的には、以下のようなインテリジェントなエッジ・アズ・ア・サービス(IaaS)の実現を目標として掲げています。
- 過酷な環境への適応と高い拡張性: どんな場所でも安定して動作し、アプリケーションが必要とする速度とパフォーマンスを柔軟に拡張できるインフラを構築すること。
- メンテナンスフリーの実現: 手間がかからず、冷却のための余計なエネルギーを必要としない、究極に効率的なシステムを目指す。
- 地域社会(特に医療分野)への貢献: 病院などにプライバシーと信頼性の高いエッジインフラを提供し、心血管疾患やがんなどの複雑な病気を早期発見・治療するための「AIモデルのトレーニング」を支援すること。
3.【解決策】革新的な「EMDC」と、48V高効率電源モジュールの融合
HIROはこれらの課題を克服し、目標を達成するために、革新的なハードウェアとソフトウェアの統合ソリューションを開発しました。
① 拡張性に優れたエッジマイクロデータセンター(EMDC)
HIROが開発した「EMDC」は、1.5kWの小型筐体から500kWのコンテナ型まで、あらゆる規模に対応可能なコンパクトなエッジリソースです。CPU、GPU、FPGA、NVMeメディアを自由にプラットフォームに統合できます。完全ソリッドステートかつモジュール式であるため、メンテナンスの手間がほとんどかかりません。
② 冷却エネルギーを不要にする放熱設計
熱対策には、ファン付きドライクーラー、または「完全パッシブドライクーラー」を採用。これにより、冷却用の追加エネルギーを一切必要としない、完全にパッシブなシステムを実現しました。
③ 48V電源の採用による圧倒的な省エネ(電力損失を16分の1に)
従来の12VDC電源ではなく48VDC電源を使用することで、効率的な電力変換を可能にしました。高電圧化により、電力供給ネットワーク(PDN)における配線抵抗による電力損失を16分の1に低減することに成功しています。
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