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월드IT쇼 2024, 액체냉각 솔루션 ‘각축장’

DC, AI시대 고성능 컴퓨팅 대비해야
액침냉각‧RDHx‧D2C 등 솔루션 출품

국내 최대규모 ICT 종합전시회 ‘월드IT쇼 2024(WIS 2024)’에는 다양한 액체냉각(Liquid Cooling) 솔루션이 출품돼 데이터센터(DC)업계의 관심을 모았다.

IT업계 최대 화두가 AI인 만큼 AI를 구현하기 위해 DC는 빼놓을 수 없는 기반시설이다. 특히 AI를 위해 고성능 GPU가 필수적이며 연산능력(computing power)이 높을수록 발열량이 높아지는 만큼 쿨링시스템의 중요도가 크다. 현재까지 주력 쿨링시스템으로 공랭식을 활용하고 있지만 AI를 계기로 GPU 연산력이 임계점을 넘으면서 향후에는 액침냉각(Immersion Cooling), D2C(Direct to Chip), RDHx(Rear Door Heat Exchanger) 등을 비롯한 액체냉각이 필수적이라는 전망이 대세로 자리잡고 있다.

실제로 글로벌 GPU시장의 90%를 장악하고 있는 NVIDIA가 새롭게 출시한다고 발표한 H200서버의 경우 스펙시트에 리퀴드쿨링이 권장된다는 내용이 처음으로 담기기도 했다. H200서버를 적용할 경우 랙당 60kW까지 워크로드가 높아질 것으로 예상된다.

4월17일부터 19일까지 서울 강남구에 위치한 코엑스에서 개최된 WIS 2024에는 △섀시타입 액침냉각(한국공조엔지니어링) △탱크타입 액침냉각(GRC코리아) △D2C(매니코어소프트) △액침용 쿨런트(SK엔무브) △RDHx(르그랑코리아) 등이 출품해 눈길을 끌었다.



한국공조, 섀시타입 액침냉각 ‘프리시전’ 출품
한국공조엔지니어링은 SK텔레콤 부스에 섀시타입 액침냉각 제품인 아이서톱(ICEOTOPE) ‘Precision Liquid Cooling’ 모델을 전시했다. 한국공조는 현재 영국 액침냉각 전문기업 아이서톱, SK텔레콤, SK엔무브 등과 협력해 액침냉각 솔루션의 국내보급을 추진하고 있다.

3U 크기에 해당하는 섀시를 제작해 공기보다 열전도, 밀도, 비열이 높은 절연유에 담가 냉각하는 방식이며 서버에서 팬을 제거하고 주요 구성품을 넣어 설치된 분배시스템을 통해 효과적으로 서버를 냉각한다.

섀시당 3.5kW 부하를 처리할 수 있으며 절연유는 섀시 내에서만 순환하고 판형열교환기를 통해 물과 열교환한다. 냉각수는 CDU(Coolant Distribution Unit)를 통해 외부 드라이쿨러로 열을 방출하므로 공랭식 냉각방식에 사용되는 냉동기 및 증발식 쿨러(냉각탑) 등이 제거된다. 통상 50℃ 정도로도 100% 성능을 발휘하는 IT서버 특성상 상온에서도 30℃ 이하의 물을 공급할 수 있기 때문이다. 이에 따라 구축비용도 일부 절감할 수 있으며 에너지비용 절감을 통해 경제성을 극대화할 수 있다.

서버는 섀시 내에서 완전히 밀폐돼 외부환경으로부터 영향받지 않아 서버수명 및 사용전력이 줄어든다. 기본적인 모니터링서비스를 제공하며 효율적인 운전을 위해 절연유 순환은 내장된 마이크로 펌프로 제어한다.

섀시타입 액침냉각은 탱크타입에 비해 1/10의 절연유를 사용하므로 하중이 작고 유지보수 및 교체 시 수직으로 서버를 들어올려야 해 리프트장비와 수직공간이 별도로 필요한 탱크타입에 비해 수평으로 서버를 꺼내 점검 및 교체할 수 있어 유지보수가 용이하다.

GRC, 탱크타입 액침냉각 국내 첫 실물전시
GRC코리아는 미국에 본사를 두고 있는 액침냉각 솔루션 글로벌리더 GRC의 한국영업팀이다. 최근 DELL, SK엔무브, 데우스 등과 협력하는 한편 한국데이터센터에너지효율협회(KDCEA)에 가입하는 등 국내시장 공략을 위해 적극적으로 활동하고 있다.

GRC는 이번 WIS 2024에 참가해 확장형 랙 기반 탱크타입 친환경 액침냉각 솔루션인 ICEraQ 제품군 ‘Duo’ 모델을 국내 처음으로 실물전시했다. Duo는 랙당 최대 184kW를 처리할 수 있으며 Quad 모델은 랙당 최대 92kW 부하를 담당할 수 있다.

ICEraQ 마이크로 모듈형 액침냉각시스템 제품군은 랙밀도, 위치 유연성 및 용량계획에서 획기적인 잠재력을 제공하며 DC구축, 운영 및 확장에 드는 비용을 절감한다. 에너지집약적인 항온항습기, 특대형 발전기, 이중마루가 필요없기 때문에 냉각수 냉각을 적용할 때도, 냉각기를 사용하지 않을 때도 안정적으로 신속하게 배치가 가능하다.

일반적인 공랭식 쿨링시스템에 비해 냉각에너지를 최대 90% 절감할 수 있으며 최대 PUE 1.03을 실현할 수 있다. 서버전력 역시 10~20% 감소가 기대되며 대부분의 주요 OEM서버와 호환이 가능하다.

일반적으로 3개월 이내 신속한 배치가 가능하므로 상승하는 에너지비용 극복, 고밀도 랙 통합, 신속한 용량배치, 지속가능성 및 ESG목표 지원이 가능하다. GRC는 액침냉각 설치 시 고성능 합성 ElectroSafe 냉각용액, CDU, 2N 이중구성, 클라우드 기반 로컬 모니터링, 통합케이블관리 등을 제공한다.




르그랑, RDHx 솔루션 ‘RDC’ 선봬
디지털빌딩 및 전력기반시설분야 글로벌 전문기업인 르그랑코리아는 이번 WIS 2024에 RDHx 솔루션인 ‘RDC(Rear Door Cooler)’ 모델을 전시했다. 르그랑은 고성능 GPU서버 활용이 증가하는 트렌드에 맞춰 원활한 서버운용을 지원하기 위해 고성능 컴퓨팅환경에 적합한 HPC(High Performance Computing) 솔루션을 공급하고 있다.

RDHx는 랙 후면에 쿨러 대신 설치하는 리퀴드쿨링 시스템이다. 르그랑은 RDC라는 제품브랜드로 CL20(Cold Logik 20) 제품모델을 공급한다. RDC는 랙당 최대 93kW 냉각용량을 제공할 수 있는 USystems의 RDHx 솔루션이다. USystems는 르그랑이 2022년 하반기 인수한 DC 쿨링솔루션 전문기업이다.

RDC는 하부 액세스플로어 또는 천장배관을 통해 칠러로부터 생산된 냉각수를 공급한다. 랙을 기밀한 캐비닛으로 감싸고 서버의 뜨거운 공기를 팬을 이용해 IT룸으로 배출할 때 냉각수를 통과하게 구성한다.

통상적인 열복도‧냉복도 쿨링시스템 구성에서는 20℃ 수준의 차가운 공기가 40~50℃ 서버를 통과하는 과정에서 찬 공기가 공급되는 냉복도, 더운 공기가 배출되는 열복도를 형성한다. 그러나 RDHx 시스템 구성은 온도를 20℃로 설정했다면 40~50℃ 서버를 지난 공기가 냉수코일을 거치면서 20℃로 배출되므로 IT룸 전체가 콜드존이 되며 랙을 제외한 모든 공간이 20℃로 세팅된다.



매니코어, 저비용 고성능 D2C ‘딥가젯’ 전시
매니코어소프트는 서울대 멀티코어컴퓨팅 연구실 구성원들이 설립한 기업으로 AI용 GPU 기반 병렬컴퓨팅을 위한 D2C 솔루션 ‘딥가젯(Deep Gadget)’을 선보였다. HPC DC에 많이 활용되고 있는 NVIDIA GPU서버 A100을 최대 16장까지 쾌적하게 동작할 수 있게 지원한다.

반영구적 완전밀폐시스템으로서 냉각수를 완전밀폐해 누수가능성을 차단하며 별도 관리가 필요없다. 또한 칠러가 필요없는 빌트인 액체냉각으로서 다른 수냉방식과 다르게 외부 공조장치가 필요없어 에너지효율이 높다.

딥가젯과 프리쿨링으로 시스템을 구성할 경우 1MW IT로드에서 최대 PUE 1.1, 총전력소비량 1,100kW, 연간비용 14.5억원 등을 달성할 수 있다. 다른 액침냉각이나 기존 공랭식 칠러시스템에 비해서도 설비비용이 저렴하며 상면비용이 낮고 밀집도도 높아 경제적이다.