「ユーザーは高性能で信頼性が高く，それでいて“静かな”ワークステーションを求めている」――。NECがこの要求を満たすために開発したのが，7月に登場した水冷式ワークステーション「Express5800/54Ca」だ。ワークステーションとしては，業界初となる水冷式冷却ユニットを搭載する（写真1，写真2）。

写真1　水冷式ワークステーション「Express5800/54Ca」

写真2　水冷式冷却ユニット

写真3　クライアント・サーバ販売推進本部の小竹章博マネージャー

　コンピュータの冷却方式はファンを使った「空冷式」が主流。一方，水冷式はファンの代わりに冷却ユニットなどを取り付ける。コストは空冷式よりも高くなるが，ファンを取り除くので静音性を保てる。空冷式と水冷式はそれぞれ一長一短である。ただ，静音性を重視すれば，水冷式がベストの選択になる。
　現在，NECは空冷式だけではなく，水冷式の製品も開発する数少ないメーカーだ。パソコン，サーバー，ワークステーションの各製品で水冷式の機種を用意する。ワークステーションでは「『静かできょう体背面からの排気風量が少ない製品はないのか』というユーザーの要望が以前からあった。この要望に応じるために検討した結果，水冷式の採用に行き着いた」（NECクライアント・サーバ販売推進本部の小竹章博マネージャー，写真3）。

CPUを74度以下に保て

写真4　NECの府中事業所。東京都府中市にある

　水冷式ワークステーションの開発を担当したのはNECの府中事業所。都心から電車とタクシーを乗り継いで数十分の所にある。同事業所は，サーバーやワークステーション，スーパーコンピュータなどを開発するNECの一大拠点だ。ここには長年のコンピュータ開発で培われた多くの冷却技術が蓄積されている（写真4）。スーパーコンピュータ「SXシリーズ」でもかつては水冷式を採用していた。
　では冷却技術によって何を冷すのか。
　この答えは明確だ。ワークステーションの発熱は「半分くらいがCPUから」（NECクライアント・サーバ事業部第二技術部の富田秀明技術マネージャー，写真5）。CPUの冷却が最優先課題である。
　Express5800/54CaはCPUにインテルのPentium 4を採用する。同CPUの安定動作を保証するには，CPUの表面温度を74度以下に保つ必要がある。74度を超え一定の温度以上になると，CPUが備える自己保護機能が作動し，性能の低下や機能の停止が起こる。ちなみに，先日発売された新CPU「Core 2 Duo」であれば，表面温度60.1度以下が安定動作の条件だ。
　自己保護機能には二つの種類がある。まず，「80〜90度を超えるとインテル製CPUは『縮退』を始める」（NECクライアント・サーバ事業部第二技術部の福島徹・担当）。縮退とは動作周波数を落とし，それ以上の発熱を抑えようとすることだ。当然，性能も低下する。縮退にもかかわらず温度が上がり続けて，CPU内部の温度が135度を超えると，今度は「サーマルトリップ」機能を発動。動作を止めてしまう。
　空冷式でPentium 4の表面温度を74度以下に保つには，高速回転する冷却能力の高いファンをCPUに取り付けることになる。だが，高速回転のCPUファンは騒音の源。一般に，ファンの回転数と騒音の大きさは比例する。

写真5 左）　水冷式冷却ユニットの開発陣。左が富田秀明・技術マネージャー。中央は江藤ジュン・クライアント・サーバ事業部第二技術部主任。右は福島徹・同担当
写真5 右）　開発では「FLOTHERM」という有限要素法の熱解析シミュレーション・ソフトを使って，きょう体内の熱の流れを分析