水浸冷却技術は、オイルやフッ化炭素系絶縁液体にコンピュータ基板ごと浸す液浸冷却と異なり、防水パッキングした電子基板を水道水などの普通の「水」に浸漬して冷却する技術。
Direct Liquid Coolig(DLC)などの「水冷方式」と共通するのは「水」を冷媒として利用するところだが、「水冷方式」が発熱部を冷やすコールドプレート等に冷却水を多数の細い配管で熱交換ユニット(CDU)と供給・排水を回すのに対し、「水浸冷却」では周囲に冷却水が有る為、配管距離が極端に短くでき、送水の圧力損失を圧倒的に軽減できる技術である。 概要 2022年以降のAIの急速な発展と共に計算資源となるGPGPUなどの半導体の発熱量・熱密度が進化と共に上昇する中、データセンター需要急増に伴う「冷却能力不足」「電力不足」「水資源不足」という社会的課題に対する解決策として冷却技術研究が進められている。高熱密度・高発熱の半導体を超高効率に冷却し、冷却エネルギー効率を従来より高める研究となっている。「水浸冷却技術」の最大の特徴は、従来の「空冷」や一般的な「液浸」、近年普及しつつある「水冷」とも異なる、「水タンク浸漬」にある。生成AIの普及でデータセンターのGPUなどの発熱量とその熱密度が増大する中、「水浸冷却技術」は従来の常識とは異なるアプローチで冷却効率とコスト削減を両立させる技術であるが、2026年時点で社会実装には至っていない液浸ならぬ“水浸” データセンター冷却技術で日台がタッグ 生成AIの計算資源課題を克服 - ITmedia。
技術的特徴 1. 特殊な専用液体ではなく「水道水」などの普通の「水」を利用可能 従来の液浸冷却: 電気を通さない「絶縁油」や「フッ素系・シリコン系のオイル」に基板を丸ごと浸すのが一般的。これらはコストが高く、メンテナンス時の取り扱いも煩雑でもある。 水浸冷却技術: 基板全体を特殊な「伝熱性が高く防水性の高い絶縁フィルム」で被覆し、GPUの表面には水が直接流れるヒートシンクを取り付ける独自の構造を採用。これにより、安価で身近な「水道水（普通の水）」に基板を沈めて安全に稼働させる。 2. 冷却能力（半導体を25～30℃で維持） 熱を奪う能力（熱伝導率）が最も優れた「水」をシステム全体に循環させるため、冷却性能が高い。 従来の空冷や一般的な液浸（オイル）では、限界まで冷やしてもCPU/GPUの維持温度は50～80℃程度が限界でした。水浸冷却技術では充分な冷却水量の供給が安易なため、高熱を発するGPGPUを25～30℃（25度付近）という極めて低い温度で安定維持が可能。これにより半導体への負荷が下がり、故障率の低下と寿命の延伸に繋がる。さらに重要なのは、半導体の計算電力のうち、高温になると増加してしまう「リーク電力」を、低温での駆動を可能とすることで20～30%は減少させる。 3. 省スペース化（データセンターの小型化）と静穏性 従来の冷却方式のように、空冷ファンなど広い空間や保守スペースを必要としない。 わずか約30㎡（およそ18畳分）のスペースに、1,728基ものGPGPUサーバー（24槽の大規模構成例）を設置・運用することも可能。装置自体がコンパクトなため、データセンターそのものを小型化（エッジデータセンター化）する。ファンを必要としないため、騒音を出さない。 4. 資源を守る「クローズド循環式」 米国のデータセンターなどで問題視されている「周辺地域の大量の水を蒸発させて消費する」方式とは異なり、水浸槽内の水は外部に蒸発させることなく何度も再利用を重ねる循環式（クローズドシステム）で動作するため、貴重な水資源を失わず環境負荷を低く抑る仕組みとなる。 この「水が持つ冷却力」を安全かつ低コストで引き出す技術が、台湾の半導体研究機関（ITRI）や、国内の高性能スパコン・AIベンダーから評価される理由となっているhttps://www.yomiuri.co.jp/column/matsurigoto/20240806-OYT8T50032/。
台湾のITRI（工業技術研究院）との共同開発 日本側と台湾のITRI（工業技術研究院）の共同開発は、生成AIの普及に伴う「データセンターの発熱と高消費電力」という世界的な課題を解決するため、日台がタッグを組んだ最先端の戦略的プロジェクトhttps://www.emsodm.com/html/2025/10/27/1761527566715.html#gsc.tab=0。2024年2月に台湾工業技術研究院ITRIの調査チームが日本国内の実験施設を訪れ冷却性能を計測開始。その後も数次にわたる測定が行われ、2024年7月に共同開発の合意が発表された。2025年10月には台湾経済部（経済省に相当）の助成金サポートのもとで、新世代の「水浸潤式（水浸）冷却技術」の共同開発および実証実験が進められている。
日本と台湾の連携 元々日本のスーパーコンピュータ開発（冷却システム）の系譜を引く高度なHPC（高性能コンピューティング）冷却技術と、独自開発の「水浸冷却方式（基板を特殊フィルムで覆い水道水で冷やす技術）」とその構造における基本設計を日本側から提供。 台湾最大の政府系研究開発機構であるITRI（台湾側）では半導体製造や材料科学の知見を活かして、冷却効率を極限まで高める「金属3Dプリンティング技術」を用いた冷却プレートの設計・最適化などを担当。また、公式な計測や性能検証（評価実験）の役割も担っているhttps://www.itri.org.tw/ListStyle.aspx?DisplayStyle=01_content&SiteID=1&MmmID=1036276263153520257&MGID=114102309231401057Taiwan’s ITRI inks AI cooling deal with ZYRQ - 台湾ニュース。
共同開発によって実証された成果 日本国内で行われた共同テスト（評価実験）において、以下のようなデータが実証されている。・チップ性能の99.9%安定維持: 最先端のAI用GPUをフル稼働（1立方メートルあたり最大200kWの超高負荷状態）させても、GPUの表面温度を30℃未満（25℃付近）に保ち、99.9%の安定した処理能力を維持。 ・冷却効率が2倍以上に向上: ITRIが設計した冷却プレートや金属3Dプリント技術の統合により、銅の使用量やシステム重量を削減しつつ、既存の液冷（オイルやフッ素系液体）システムの2倍以上の冷却効率を達成。 ・省エネ・環境保護: 排熱に要する電力を削減し、二酸化炭素（CO2）排出量を抑えることを確認。さらに、水を蒸発させずに何度も再利用する「クローズド循環式」のため、地域の水資源を枯渇させないサステナブルな運用を可能にしたBringing Water Into the Loop - 台湾工業技術研究院。
技術発祥の経緯 「水浸冷却技術」は2022年当初、TOP500で活躍していたPezyComputing社のスーパーコンピュータの「水」による新世代の冷却システム開発を担当する技術としてスタートした経緯がある。最初に「水」にコンピュータを浸して冷却するというアイディアは、PezyComputing社の創業者である齊藤元章氏によって発案された。しかし、その後の研究開発や事業に齊藤元章氏は全く関わっておらず、現在の技術開発と研究は氏と関係が全く無い。
脚注
参考文献
AIサーバーを冷やす3つの方法──空冷・水冷・液浸冷却、そしてZYRQの挑戦