Frore Systems、AIエッジデバイス向け革新的冷却システムを発表 – Jetson Orin Nano Superの性能を最大限引き出す

2024年12月26日

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NVIDIAの最新AIコンピュータJetson Orin Nano Superの発売に合わせ、Frore Systemsは同デバイスに最適化された革新的な冷却ソリューション「AirJet PAK」シリーズを発表した。この新しい冷却技術は、ファンレスながら最大25W（ワット）の放熱性能を実現し、AIエッジコンピューティングの性能向上に新たな可能性をもたらすものとして注目を集めている。

革新的な冷却技術で67TOPSのAI性能を支える

NVIDIAの新製品Jetson Orin Nano Superは、前世代製品と比較して70%高いAI性能を実現しながら、価格を半分に抑えた249ドルという画期的な開発キットだ。67 TOPSという処理性能により、NVIDIA IsaacによるロボティクスやNVIDIA MetropolisによるビジョンAI、NVIDIA Holoscanによるセンサー処理など、高度なAIワークロードをエッジで実行することが可能となる。

しかし、この高い処理性能は同時に25Wという無視できない発熱を伴う。適切な冷却なしでは、プロセッサは熱暴走を防ぐために性能を制限する「サーマルスロットリング」を強いられ、本来の性能を発揮できない。Frore SystemsのAirJet PAK 5C-25は、この課題に対して革新的なアプローチを提供する。超音波振動を利用した独自の膜技術により、従来のファンを使用せずに25Wの熱を効率的に放散することを実現したのだ。

(Credit: Frore Systems
)

従来のファン式冷却システムは、騒音の発生や、ケースに設けた通気口から粉塵が侵入するという本質的な問題を抱えていた。一方、パッシブクーリングは完全無音で信頼性が高いものの、十分な冷却性能を得るには大型の放熱機構が必要となり、デバイスの小型化の妨げとなっていた。AirJet PAKは、これらの課題を同時に解決する。システムは完全な密閉構造で防塵・防水性能を確保しながら、ファンベースのソリューションと比較して60%もの小型化を実現している。

この技術革新は、特に産業用途において重要な意味を持つ。工場や屋外設置など、過酷な環境でAIエッジデバイスを運用する場合、従来は十分な冷却性能と環境耐性を両立させることが困難だった。AirJet PAKの採用により、超小型で堅牢な産業用AIシステムの実現が可能となる。これは、スマートシティ、産業自動化、医療機器、小売分析など、様々な分野におけるエッジAIの実用化を加速する可能性を秘めている。

柔軟なスケーラビリティを実現する製品ラインナップ

Frore Systemsは、多様なエッジAIデバイスのニーズに応えるため、AirJet PAKシリーズを段階的な性能帯で展開している。最上位モデルとなるAirJet PAK 5C-25は、5つのAirJetチップを搭載し、100x65x9.8mmのコンパクトなボディで25Wの放熱性能を実現する。この性能は最大100TOPSのAI処理性能を持つシステムの冷却に対応し、Jetson Orin Nano Superの67TOPSを余裕を持って支えることが可能だ。

中位モデルのAirJet PAK 3C-15は、3つのAirJetチップを採用し、同じフットプリントながら高さを5.8mmに抑えている。15ワットの放熱性能は、40TOPS程度のAI処理性能を持つシステムに最適とされる。最もコンパクトな製品として、単一のAirJetチップを搭載したAirJet PAK 1C-5は、わずか30x65x5mmのサイズながら5ワットの放熱性能を実現し、10TOPS程度の処理性能を持つエントリークラスのAIシステムをサポートする。

さらに注目すべきは、これらのモジュールの組み合わせによる拡張性だ。例えば、AirJet PAK 5C-25を2基組み合わせることで、50ワットという大きな放熱性能を実現し、最大200TOPSまでのAI処理性能に対応することが可能となる。この柔軟な拡張性により、NVIDIA JetsonシリーズだけでなくQualcomm、NXP、AMD/Xilinxなど、様々なベンダーのSoM（System on Module）に対応可能な汎用性の高いソリューションとなっている。

このような段階的な製品展開により、エッジAIデバイスの設計者は必要な冷却性能に応じて最適なモデルを選択できる。また、将来的な性能要求の変化にも、モジュールの追加で対応できる柔軟性を確保している点が、産業用途における大きなアドバンテージとなっている。

Xenospectrum’s Take

Frore SystemsのAirJet技術は、エッジAIデバイスの設計における重要な課題の一つを解決する可能性を秘めている。特に産業用途において、従来のファンレス設計では大型の放熱機構が必要とされ、システムの小型化の障壁となっていた。AirJet PAKは、この制約を打破する革新的なソリューションと言えるだろう。

しかし、パワー効率という観点では、能動的な冷却システムである以上、追加の電力消費は避けられない。この点が、特にバッテリー駆動のモバイルデバイスへの採用を検討する際の課題となる可能性がある。また、Ventivaなど競合技術の台頭も予想され、今後の市場動向が注目される。

Sources