PSUって、そもそもナニ?

はじめに

パソコンやサーバを使っていると、「PSU」という言葉を耳にすることがあります。でも、「PSUって何?」と聞かれても、ぱっと答えられる人は意外と少ないものです。

実は、PSUはサーバが動くために絶対に欠かせない、とても重要な部品です。今回は、そんなPSUについて、初心者の方にもわかりやすく解説していきます!

PSUって、何の略?

PSU とは、Power Supply Unit の略で、日本語では「電源ユニット」と呼ばれます。

一言で言えば、「電気を変換して、機器に届ける装置」です。

家庭のコンセントから来る電気をそのままサーバに突っ込んでも、サーバは動きません。PSUがあることで、サーバが使いやすい形の電気に変換してくれるのです。

そもそも電気の変換とは?

少しだけ電気の話をしましょう。電気には大きく分けて2種類あります。

種類英語特徴
交流AC (Alternating Current)波のように電気が行ったり来たりするコンセントの電気
直流DC (Direct Current)一方向に電気が流れる電池、CPU・メモリなどが使う電気

コンセントから来る電気は「交流(AC)」ですが、サーバの内部部品(CPUやメモリなど)が必要としているのは「直流(DC)」です。PSUは、このACをDCに変換するという、とても大切な仕事をしています。

PSUには2種類ある

サーバ用のPSUには、大きく分けて2つの種類があります。

① AC/DC電源(ACアダプター型・主電源)

コンセント(AC 100V〜240V)

        ↓

  【AC/DC PSU】

        ↓

サーバ内部へ(DC 12V など)

これが一番よく知られているPSUです。

役割: 壁のコンセントから来る交流電気(AC)を、直流電気(DC)に変換します。

ポイント:

  • サーバのメイン電源として使われる
  • 一般的なサーバラックに搭載されている
  • 出力電圧は主に 12V(近年の主流)
  • 「電源モジュール」としてサーバに差し込む形になっていることが多い

身近な例で言うと… ノートパソコンの「ACアダプター(充電器)」も、AC/DC変換をしています。 あの黒いブロック部分が、まさにAC/DCコンバーターです!

② DC/DC電源(二次電源・電圧変換)

12V の直流電気

        ↓

  【DC/DC PSU】

        ↓

各部品へ(1V、3.3V、5V など)

役割: すでに直流(DC)になっている電気を、別の電圧の直流に変換します。

ポイント:

  • AC/DCで作った12Vを、各パーツが必要な電圧に細かく変換する
  • CPUは 約1V前後、メモリは 1.2V〜1.8V、USBは 5V など、部品ごとに必要な電圧が違う
  • サーバのマザーボード上に搭載されていることが多い
  • VRM(Voltage Regulator Module)」と呼ばれることもある

水道に例えると… AC/DCが「浄水場(大元の変換)」、DC/DCが「各家庭の蛇口(細かい調整)」のようなイメージです。

ふたつの役割を整理すると・・・

サーバのPSUが持つ「特別な機能」

家庭用PCのPSUと違い、サーバ用PSUにはいくつかの特別な機能が備わっています。

  • 冗長化( redundancy)
    サーバは24時間365日止まらないことが求められます。そのため、PSUを2台以上搭載して、1台が壊れてももう1台が動き続ける仕組みになっています。これを「N+1冗長」などと呼びます。
  • ホットスワップ
    壊れたPSUを、サーバを止めずに交換できる機能です。電源を落とさずにPSUを抜き差しできるので、サービスを継続しながらメンテナンスができます。
  • 高効率(80 PLUS認証など)
    電気を変換するとき、どうしても一部がとして逃げてしまいます。サーバ用PSUは変換効率が高く、80%〜96%以上の効率を持つものも多いです。電力会社から買った電気を無駄なく使うことで、電気代の節約にもなります。

合わせて読みたい

  • 電源管理・監視機能
    PSUの状態(温度・電流・電圧など)をサーバ本体から監視できる機能があります。異常を早期に検知して、障害を未然に防ぐことができます。

まとめ

AC/DC PSUDC/DC PSU
入力交流(AC)直流(DC)
出力直流(DC)直流(DC)※別電圧
主な役割メイン電源変換各部品への電圧調整
場所サーバの電源スロットマザーボード上など

PSUは「ただの電源」と思われがちですが、実は:

  • 電気を安全に変換する
  • サーバを止めない冗長性を持つ
  • 電力を効率よく使う
  • 異常をいち早く検知する

…という、縁の下の力持ちな存在です。

サーバを語るうえで、PSUへの理解は欠かせません。ぜひ、次にサーバを見たときは「あ、あそこにAC/DCがあって、基板の上でDC/DCが変換してるんだな」と、少し違った目で眺めてみてください

関連情報