データセンターの直流給電は何が利点になる？
基本情報技術者試験 平成31年度春期 午前 問23 ／ ハードウェア › ハードウェア
過去問にチャレンジ
データセンターなどで採用されているサーバ，ネットワーク機器に対する直流給電の利点として，適切なものはどれか。
- ア
交流から直流への変換，直流から交流への変換で生じる電力損失を低減できる。
- イ
受電設備からCPUなどのLSIまで，同じ電圧のまま給電できる。
- ウ
停電の危険がないので，電源バックアップ用のバッテリを不要にできる。
- エ
トランスを用いて容易に昇圧，降圧ができる。
会話形式の解説
講師機器の内部で使う電力の種類を確認し、給電方式を変えると何が変わるか考えます。
受験者サーバの内部では直流を使うので、交流との間で変換する回数が判断の手掛かりになりますか。
講師はい。交流から直流へ、直流から交流へと変換する回数を減らせば、その際に失われる電力を抑えられます。これが適切な利点です。
受験者直流で給電するなら、受電設備からCPUまで電圧も同じで済むのでしょうか。
講師いいえ。CPUなどのLSIが必要とする電圧は受電設備側と異なります。直流で給電しても、機器内で電圧を変える必要があります。
受験者停電への備えも、給電方式を変えれば不要になるのでしょうか。
講師直流給電でも停電は起こり得ます。停電時に給電を続けるためのバッテリは、給電方式だけを理由に不要とはできません。
受験者電圧を変える必要があるなら、トランスで昇圧や降圧ができますか。
講師通常のトランスが電圧を変えられるのは交流です。直流の電圧を上げ下げするには、別の変換回路が必要です。
受験者変換時の損失を抑えられる点が利点で、電圧調整や停電対策がなくなるわけではないのですね。
講師そのとおりです。変換回数を減らせるか、電圧調整や停電への備えが必要かを分けて判断します。
まとめ
サーバなどの機器内部では直流電力を使います。直流給電では、交流と直流を切り替える回数を減らし、変換時の電力損失を抑えられます。一方、機器内の電圧調整と停電への備えは必要です。通常のトランスで直流の電圧を変えることもできません。
解答・解説
正解はアです
この問題のテーマ
データセンターの直流給電が、電力変換に伴う損失をどう減らすかを問う問題です。
解き方の考え方
サーバなどの機器内部では直流電力を使います。交流と直流を切り替えるたびに損失が生じるため、変換回数を減らせるかに注目します。給電方式を変えても、電圧の調整や停電への備えが必要かどうかは別に判断します。
選択肢ごとの解説
- ○ア 交流から直流への変換，直流から交流への変換で生じる電力損失を低減できる。交流から直流へ、また直流から交流へ変換する回数を減らせば、その際に失われる電力を抑えられます。これは直流給電の利点に当たります。
- ×イ 受電設備からCPUなどのLSIまで，同じ電圧のまま給電できる。CPUなどのLSIが必要とする電圧は、受電設備側の電圧と同じではありません。直流で給電しても、機器内で電圧を変える必要があります。
- ×ウ 停電の危険がないので，電源バックアップ用のバッテリを不要にできる。直流給電にしても停電は起こり得ます。停電時に給電を続けるためのバッテリを、給電方式だけを理由に不要とはできません。
- ×エ トランスを用いて容易に昇圧，降圧ができる。通常のトランスは交流の電圧を変えるために使います。直流の電圧を上げ下げするには、別の変換回路が必要です。
POINT
- 機器が内部で使う電力の種類まで確認すると、給電経路を考えやすくなります。
- 直流給電の利点と、電圧変換が不要になるかどうかは分けて判断します。
- 給電方式が変わっても、停電への備えは必要です。