日本IBM
～ICT機器の排出熱を独自AIモデルにより解析し電力消費量とCO2排出量を算出～
NTTコムウェア株式会社（本社 東京都港区、代表取締役社長 黒岩 真人、以下 NTTコムウェア）と日本アイ・ビー・エム株式会社（本社 東京都港区、代表取締役社長 山口 明夫 以下、日本IBM）は、データセンター運用における環境負荷低減を目的として、ICT機器ごとの消費電力とCO2可視化の実証を2023年9月～11月に行いました。その結果、排出熱の温度から消費電力をAIで推定しCO2排出量の算出等が可能であることを確認しました。本実証の結果をもとに、社会インフラのDXに取り組むNTTコムウェアと、国内外における設備管理・保全業務に関するノウハウを持つ日本IBMは、AIを活用したデータセンター運用を高度化する新たなソリューション（以下、本ソリューション）の共創、データセンター事業者への提案および提供について共創していくことに合意しました。 本ソリューションのモデルについては2024年1月に開設した日本IBMの新本社（虎ノ門ヒルズ ステーションタワー）内のイノベーション・スタジオでデモ展示しています。
国内データセンターの電力消費量は、2030年には2018年の約6.4倍の900 億kWh に増大する(*1)と推計されています。生成AIの浸透によりデータ処理量が増大するなど、今後さらに電力消費量増加が懸念されている一方で、データセンター事業者には環境負荷低減が求められています。そのためには消費電力の適切な把握が必要となりますが、これまではフロアやラック単位での消費電力や発熱量が把握できるのみで、ICT機器ごとや利用者ごとの消費電力把握が困難でした。
本実証実験では、非接触の温度センサを用いて電力消費と強い相関を持つICT機器の排出熱を測定し、独自のAIモデルで解析することで、電力消費量の推定※とCO2排出量の算出を可能にしました。
※本技術についてはNTTコムウェアにて特許出願中です。
【実証実験概要】
期間：2023年9月～11月
場所：NTTコムウェアデータセンター
目的：データセンター利用者単位での電力消費量/CO2排出量 可視化、電力量予測モデルの検証
内容：データセンター内の複数サーバについて、サーバ毎の排気熱の温度、消費電力量、CPU負荷を測定。
各値の相関関係と排気熱の温度から消費電力量を推定するAIの作成および精度確認。
2社の役割：
NTTコムウェア：
排熱やCPU使用率から消費電力を推定する機械学習モデルの開発
推定した消費電力からのCO2排出量算出
IT統合管理プラットフォーム「Smart Data Fusion(R)」による機器構成とセンサデータの統合、ダッシュボードによる可視化
4D可視化ソリューション「4DVIZ(R)」によるデジタルツイン化、フロアイメージの可視化
日本IBM:
資産監視、管理等を行うソフトウェア 「IBM(R) Maximo Application Suite」によるIT機器構成
管理データ提供
設備管理・運用保守ノウハウの提供
本実証実験の結果、サーバ毎の排気熱の温度、消費電力量、CPU負荷に各々正の相関があることを確認しました。また、その関係性から、AIを活用することで排気熱の温度データから消費電力量を推定しCO2排出量を算出可能であることを確認しました。
本技術を活用することによりデータセンター運営事業者は次のことが可能になります。
排熱量等データ測定の際、利用者のハードウェア、ソフトウェア構成の変更が不要のため、運用中のサーバ機器にも容易に適用可能
利用者環境にログイン調査なしで、利用者単位、サーバ単位でのCO2排出量や機器異常の監視と管理を実現
簡易な温度センサ設置または収集済みのCPU使用率などから消費電力、CO2排出量を低コストで算出可能
きめ細やかな電力消費量やCO2排出量把握にもとづく精緻な空調制御による電力コスト削減が可能
また、データセンター利用者においても電力消費量やCO2排出量のデータが可視化されることで、具体的なグリーンICTの検討や負荷低減取り組みの効果測定が可能になります。さらには、環境負荷へ配慮したハードウェアやソフトウェア製品の開発への応用も可能になります。
本ソリューションは、日本IBMのソフトウェア「IBM Maximo Application Suite(*2)」によるICT機器構成管理のデータを活用し、NTTコムウェアが開発した排熱やCPU使用率から消費電力とCO2を推定するAIを搭載した「Smart Data Fusion(*3)」でデータを集約/算出、同社の「4DVIZ(*4)」ダッシュボードにより、ICT機器の状況をデジタルツインとして可視化します。また収集したデータからICT機器等に異常がみられた場合は「IBM Maximo Application Suite」で現場作業員の対応開始から完了までの作業と履歴管理を行うものです。
今後は、CO2排出量削減のさらなる加速とともにNTTグループが国内外のパートナーとともに推進する「IOWN(*5)」の活用も視野に入れ、データセンターの運用高度化、GXにむけて両社連携し取り組む予定です。本ソリューションはICT機器だけでなく様々な設備へ応用可能であることから、社会インフラ分野や製造業の工場など多様な設備を有する企業への展開も両社で実施することを検討しています。
本件は、NTTグループが展開するGXソリューションブランド「NTT G×Inno（エヌティティジーノ）」としてのソリューション提供にむけた取り組みです。
URL: https://group.ntt/jp/group/nttgxinno/
※「NTT G×Inno」は、商標登録を出願中です。
「NTT GX（Green Transformation）× Innovation」の略称であり、NTTグループが社会へのソリューション提供を通じてGX分野でInnovation(変革)をおこし、2050年カーボンニュートラルの実現に貢献していく取り組みです。
(*1) 出典：国立研究開発法人科学技術振興機構 情報化社会の進展がエネルギー消費に与える影響
（ https://www.jst.go.jp/lcs/pdf/fy2020-pp-03-gaiyou.pdf ）
(*2) IBM Maximo
https://www.ibm.com/jp-ja/products/maximo
(*3) Smart Data Fusion
https://www.nttcom.co.jp/smtech/sdf/
「Smart Data Fusion」は、NTTコムウェア株式会社の登録商標です。
(*4) 4DVIZ
https://sc.nttcom.co.jp/4dv/
「4DVIZ」は、NTTコムウェア株式会社の登録商標です。
(*５) IOWN（アイオン：Innovative Optical and Wireless Network）
スマートな世界を実現する最先端の光関連技術および情報処理技術を活用した未来のコミュニケーション基盤
https://www.rd.ntt/iown/
※IBM、ibm.com、Maximoは、世界の多くの国で登録されたInternational Business Machines Corp.の商標です。他の製品名およびサービス名等は、それぞれIBMまたは各社の商標である場合があります。現時点でのIBMの商標リストについては、 https://www.ibm.com/legal/copytrade.shtml (US)をご覧ください。
