데이터센터가 액체 냉각 시대를 맞이하다

 

현재 일반 데이터 센터에서 사용하는 전기의 46%가 공기 냉각에 할당됩니다.

 

Dell과 Supermicro는 랙 내 GPU에 직접 액체 냉각을 활용함으로써 데이터 센터 전력 소비를 1/3까지 줄일 수 있다고 밝혔습니다. 랙 공급업체는 EE Times에 현재 데이터 센터의 주요 공기 냉각 솔루션을 교체함으로써 액체 냉각을 통해 운영자가 에어컨보다 컴퓨팅에 더 집중할 수 있게 될 것이라고 말했습니다.

 

 

인공지능이 이러한 수요를 주도하고 있습니다. 전 세계에 새로 건설된 하이퍼스케일 데이터 센터가 전력망에 스트레스를 주기 시작하면서 더 높은 에너지 효율성에 대한 전망도 뒤따릅니다.

 

Dell과 Supermicro는 데이터 센터용 고급 수냉식 랙의 주요 공급업체이며 예상되는 수요 급증을 충족하기 위해 생산량을 늘려 왔습니다. Supermicro는 매달 전 세계적으로 1,{3}}개 이상의 랙을 제공할 수 있다고 보고합니다.

 

Supermicro의 기술 및 AI 담당 부사장인 Vik Malyala는 EE Times와의 인터뷰에서 "우리는 Intel, AMD, Nvidia는 물론 Broadcom 및 Intel과 같은 네트워킹 회사 등 파트너가 출시할 기술을 예상할 수 있습니다. 우리는 그들과 협력하여 그런 다음 로드맵을 검토하세요."

 

Nvidia와 같은 GPU 제조업체는 Dell과 Supermicro가 긴밀히 채택하고 있는 냉각판 및 방열판용 참조 디자인을 만들었습니다.

 

Dell 엔지니어링 전문가 Tim Shedd는 EE Times에 다음과 같이 말했습니다. "우리는 우리가 설계하는 모든 제품이 칩 제조업체의 지원과 지원을 받도록 하고 싶습니다. 우리는 고객을 보호하기 위해 독점적인 누출 감지 기술과 같이 업계에서 수년 동안 축적된 독점적인 기능을 추가했습니다. 그리고 서버."

 

Supermicro는 자사의 냉각 솔루션에 냉각판 설계에 대한 독점 정보가 포함되어 있다고 주장합니다. Malyala는 데이터 센터 운영자가 공기 냉각에 대한 의존도를 포기하는 것을 꺼려했지만 이러한 상황이 바뀔 것으로 예상한다고 덧붙였습니다.

 

Malyala는 "데이터 센터 배포가 확장됨에 따라 효율성이 중요한 요소가 될 것임을 알고 있습니다."라고 말했습니다. "전력 소비는 악몽이다."

 

Dell은 일반적인 데이터 센터에서 사용되는 전력의 46%가 공기 냉각에 사용되는 것으로 추정합니다. Shedd는 "액체 냉각을 배치함으로써 모든 것에 냉각판을 설치할 필요 없이 공랭식과 액체 냉각만 사용하는 스마트 혼합 기술을 사용하여 에너지 소비를 10% 이하로 줄일 수 있습니다"라고 말했습니다. 그는 에너지 소비를 줄이는 열쇠는 데이터 센터의 공기 압축기 수를 최소화하는 것이라고 덧붙였습니다.

 

오늘날 대부분의 데이터 센터는 추가 냉각을 제공하는 서버의 팬과 함께 시설 주변에서 서버 쪽으로 불어오는 공기를 사용합니다.

 

“공기를 적절하게 식히려면 일반적으로 화씨 45도 정도의 비교적 차가운 물이 필요합니다.”라고 Shedd는 말했습니다. "이것은 일년 내내 물을 냉각하기 위해 압축기와 냉장 장치가 필요하다는 것을 의미합니다. 액체 냉각을 사용하면 냉각판과 액체 냉각을 사용하는 데이터 센터 섹션의 경우 일반적으로 화씨 90도 또는 심지어 화씨 100도의 물로 냉각할 수 있습니다. . 이제 대부분의 기후 조건에서는 압축기가 거의 필요하지 않아 상당한 에너지 절약 효과를 얻을 수 있습니다."

 

시장 조사 회사인 Dell'Oro는 지난 7월 액체 냉각이 틈새 시장에서 주류 비즈니스로 전환하고 있으며 열 관리에 대한 수요 증가로 인해 2030년까지 그 가치가 150억 달러에 이를 것으로 예상된다고 보고했습니다.

 

 

I 액체 냉각 시스템 출하량이 20% 증가할 것으로 예상

 

Malyala는 Supermicro가 액체 냉각을 포함하여 AI 인프라를 지원하는 시스템에 대해 올해 최소 20%의 출하량 증가율을 기대한다고 밝혔습니다. 그는 "우리는 많은 데이터 센터를 조사하고 있으며 인프라를 구축하는 사람들이 냉각 비용을 지불하지 않기 때문에 많은 데이터 센터가 극도로 낮은 효율성으로 운영되고 있다는 것을 깨달았습니다."라고 말했습니다.

Shedd는 1,000-와트 GPU의 발전과 명확하지 않을 수 있는 AI 요구가 수요를 주도한다고 지적했습니다. "데이터를 처리 능력으로 가져오는 것이 아니라 데이터에 AI를 가져와야 합니다. 보안 문제로 인해 반드시 데이터를 클라우드로 보내고 싶지는 않습니다. 정부는 특히 민감하고 처리된 데이터를 보내는 것을 원하지 않습니다. 그리고 귀중한 데이터 출력은 10개의000 GPU를 갖춘 데이터 센터가 아닙니다."

 

Dell은 새로운 영역에서 액체 냉각의 사용 사례를 확인했습니다. Shedd는 "이전에는 주로 고성능 컴퓨팅과 은행 및 기타 집중적인 컴퓨팅이 필요한 분야와 같은 특정 상업 분야에 중점을 두었습니다."라고 설명했습니다. "이제 우리는 생산 라인에서 실시간으로 데이터를 수집하고, 데이터를 처리하고, 결정을 내리려는 공장의 랙으로 개선하는 사용 사례를 봅니다. 이를 위해서는 해당 랙에서 액체 냉각을 사용해야 할 수도 있습니다."

 

Malyala는 수냉식 랙 공급업체에게 엣지 보안이 점점 더 중요한 비즈니스가 되고 있다고 지적했습니다. "우리는 우리가 가지고 있는 모든 전화기에 대해 이야기하고 있습니다"라고 그는 말했습니다. "이전 중앙 위치에서 효과적으로 보안을 유지하려면 어떻게 해야 할까요? 실시간 위협 탐지 및 보호가 이루어지고 있으며 엣지로 이동하고 있습니다."

 

 

II에어컨 끄기

 

Malyala는 데이터 센터와 심지어 랙까지 액체 냉각으로 전환함으로써 운영자가 "에어컨을 끄거나 최소한 더 효율적으로 작동"할 수 있어야 한다고 말했습니다. "40%의 에너지 절감에 대해 이야기하고 있습니다. 이는 본질적으로 동일한 공간에 40% 더 많은 인프라를 배치할 수 있다는 의미입니다."

 

Dell은 또한 액체 냉각을 통한 에너지 절감을 고객에게 더 많은 랙을 판매하고 데이터 센터 처리 밀도를 향상시키는 방법으로 보고 있습니다.

 

에너지 절약 효과는 더욱 확대될 수 있습니다. 싱가포르 공급업체인 Sustainable Metal Cloud는 지난 8월 자사의 침수 냉각 기술이 액체 솔루션보다 설치 비용이 28% 낮고 최대 50%의 에너지 절감 효과가 있다고 밝혔습니다.

 

기존 데이터 센터에 액체 냉각을 설치하려면 시설을 대폭 수정해야 하는데, 이는 고객이 어려워하는 부분입니다. Shedd는 "고객의 경우 실제 상황에 따라 고객의 요구 사항을 충족해야 합니다."라고 말했습니다. "일부 고객은 현재 액체 냉각을 배치할 수 없습니다. 모든 배관과 배관을 설치하는 것은 너무 번거롭습니다. 그래서 우리는 서버 팬 효율성을 지속적으로 개선하기 위해 이들과 협력하고 있습니다. 우리는 고객이 더 높은 온도에서 작동할 수 있도록 하여 압축기에 대한 의존도를 줄일 수 있도록 노력하고 있습니다. "

 

Dell은 액체 냉각 분야에서 추가적인 혁신을 기대하고 있습니다. 미래의 프로세서 열 밀도는 가스 토치의 열 밀도를 초과할 것입니다. 최고 운영 책임자(COO)인 Jeff Clarke는 지난 9월 LinkedIn 블로그에서 Dell이 데이터 센터 에너지 효율성을 저하시키지 않으면서 가장 까다로운 프로세서 기능을 관리하기 위해 냉각판을 재설계하고 있다고 언급했습니다. 그는 "우리는 미래를 위해 새로운 통합 랙을 구축하고 있으므로 각 랙이 400kW 이상의 전력 및 냉각을 처리할 수 있습니다."라고 말했습니다.