応用情報技術者 2024年 春期 午前2 問23
問題文
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。
選択肢
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。（正解）
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。
データセンターの直流給電の利点【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：直流給電は交流・直流変換時の電力損失を低減できるため効率的です。
- 根拠：交流電源を直流に変換し、機器に再度交流を供給する際に変換ロスが発生します。
- 差がつくポイント：直流給電は変換回数を減らし、電力効率と信頼性を向上させる点が重要です。
正解の理由
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。
データセンターの機器は内部で直流を使用するため、交流を直流に変換する必要があります。直流給電により、変換回数が減り、変換時の電力損失を抑えられます。これが最大の利点です。
データセンターの機器は内部で直流を使用するため、交流を直流に変換する必要があります。直流給電により、変換回数が減り、変換時の電力損失を抑えられます。これが最大の利点です。
よくある誤解
直流給電は停電リスクをなくすわけではなく、バッテリは依然として必要です。
また、トランスによる昇降圧は交流での特徴であり、直流給電では容易ではありません。
また、トランスによる昇降圧は交流での特徴であり、直流給電では容易ではありません。
解法ステップ
- データセンター機器の電源形態を理解する（多くは直流内部動作）。
- 交流給電から直流給電への変換過程を考える。
- 変換回数とそれに伴う電力損失の関係を把握する。
- 選択肢の内容を比較し、電力損失低減に関する記述を選ぶ。
選択肢別の誤答解説
- イ: 同じ電圧で給電できるわけではなく、電圧調整は必要です。
- ウ: 停電リスクは直流給電でも存在し、バッテリはバックアップに必須です。
- エ: トランスは交流用であり、直流では昇降圧が容易ではありません。
補足コラム
直流給電は電力効率の向上だけでなく、電磁ノイズの低減や機器の信頼性向上にも寄与します。特に大規模データセンターでは、電力コスト削減と安定運用の両面で注目されています。
FAQ
Q: 直流給電はなぜ電力損失を減らせるのですか？
A: 交流から直流への変換回数が減るため、変換時のロスが少なくなります。
A: 交流から直流への変換回数が減るため、変換時のロスが少なくなります。
Q: 直流給電ではバッテリは不要ですか？
A: いいえ、停電時のバックアップとしてバッテリは依然必要です。
A: いいえ、停電時のバックアップとしてバッテリは依然必要です。
関連キーワード: 直流給電、電力損失、データセンター、電源効率、トランス
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