핵심 디지털인프라 및 연속성솔루션 글로벌 전문기업인 버티브(Vertiv)는 △Vertiv™ Liebert® XDU 냉각수 분배장치(CDU) △Vertiv™ Liebert® XDM 실내형 냉동기 △Vertiv™ Liebert® DCD 리어도어 냉각기 등 액체냉각기술 포트폴리오는 물론 랙 내에서 더 높은 전력소비를 수용하도록 확장해 높은 효율을 유지하면서 설치공간을 최소화한 한다. Vertiv™ Geist™ 랙 전원분배장치(PDU) 제품군 등 광범위한 데이터센터(DC)용 솔루션을 공급하고 있다. 스티븐 리앙(Stephen Liang) 버티브 최고기술책임자(CTO)를 만나 버티브의 DC분야 신규  제품개발 및 최근 DC시장 동향에 대해 들었다.  

 

■ 최근 개발 현황은 
버티브는 핵심 디지털 인프라와 연속성 솔루션을 제공하는 글로벌기업이다. 인공지능(AI), 고성능 컴퓨팅, 5G로 인해 데이터와 처리량이 전례없이 증가함에 따라 안정적이고 효율적이며 확장가능한 데이터 스토리지 공간에 대한 수요가 그 어느 때보다 커졌다. 버티브는 이와 관련 전원, 열, 인프라관리 및 서비스 솔루션 포트폴리오를 제공하고 있다.

최근 버티브는 ‘솔루션 어드바이저(Solution Advisor)’로서 행보를 이어가고 있다. 바로 엔비디아 파트너 네트워크(NPN: NVIDIA Partner Network)의 컨설턴트 파트너가 된 것이다. NPN은 엔비디아 기술을 기반으로 하거나 엔비디아 기술로 구동되는 솔루션을 제공하는 기술 파트너를 위한 글로벌 프로그램을 말한다. 버티브는 NPN에 가입해 가속 컴퓨팅으로 인한 특유의 인프라이슈를 해결하기 위한 전문지식을 제공한다. NPN은 기술지원, 교육, 협업 기회 등 다양한 혜택을 제공해 파트너가 고객에게 혁신적인 솔루션을 제공할 수 있도록 지원한다. 또한 버티브는 현재 및 미래 세대의 칩셋인 엔비디아 호퍼(Hopper) 및 블랙웰(Blackwell) GPU를 지원하기 위한 액체냉각 솔루션과 관련 엔비디아와 긴밀히 협력하고 있다.

2023년 12월에는 인텔(Intel)과 협력해 인텔® 가우디®(Intel® Gaudi®) 3 AI 가속기 플랫폼을 위한 액체냉각 솔루션을 개발했다고 발표했다. 인텔 가우디3 AI 가속기는 액체 및 공랭식 서버를 모두 지원하며 버티브 펌핑 2상(P2P: pumped two-phase) 냉각인프라를 통해 지원된다. 액체냉각 솔루션은 17~45℃의 시설용수를 사용해 최대 160kW 가속기 전력까지 테스트를, 공랭식 솔루션은 외기온도가 최대 35℃인 DC에 구축할 수 있는 최대 40kW의 부하 테스트를 마쳤다.  

또한 버티브는 최근 인도 푸네 차칸에 새로운 제조 및 테스트연구소를 개소해 인도와 아·태지역의 급증하는 DC 수요에 대응하고 있다. 새로운 공장에서는 코로케이션, 클라우드, 통신 및 엔터프라이즈 PD 적합한 항온항습 제품과 솔루션을 제조하고 있다.

2021년에는 E&I 엔지니어링과 파워바 걸프(PowerBar Gulf)사업을 인수한 이후 스위치기어, 버스웨이 및 통합 모듈형 솔루션(IMS) 생산량을 100% 이상 늘렸으며 올해 말까지는 2배로 확장할 계획이다. 이러한 확장 계획을 통해 버티브는 기존 고객들의 수요를 충족하고 특히 AI 및 고성능 컴퓨팅용 애플리케이션을 포함한 코로케이션 및 하이퍼스케일 사이트에 대한 DC 전력 인프라에 대한 고객 수요를 가속화할 수 있게 됐다.

이와 함께 버티브는 고객의 요구사항을 해결하기 위해 최신 기술을 지속적으로 혁신하고 있다. 액체냉각기술 및 하이브리드 전력 솔루션부터 마이크로 및 조립식 DC에 이르기까지 다양한 산업을 지원하는 광범위한 제품을 보유하고 있다. 

 

가장 최근에는 아시아 전역에 최신 마이크로 DC 솔루션인 버티브 스마트아일 3(Vertiv™ SmartAisle™ 3)를 출시했다. 이 기술에는 향상된 인텔리전스를 제공하는 AI기능이 포함돼 있어 DC 환경 내에서 운영 및 에너지효율을 높일 수 있다. 버티브 스마트아일 3는 랙, 무정전 전원공급장치(UPS), 항온항습 및 모니터링, 물리적 보안으로 구성된 완전히 통합된 DC 에코시스템이다.  올해에는 더 많은 흥미로운 기술 업데이트가 예정돼 있으니 향후 발표를 관심 있게 지켜봐 주길 바란다. 

 

 

 

 

■ DC 주요 솔루션과 기능은 
버티브는 하드웨어, 소프트웨어, 분석 및 지속적인 서비스를 모두 제공함으로써 고객의 핵심 애플리케이션이 지속적으로 실행되고 최적의 성능을 발휘하며 비즈니스 요구사항에 따라 성장할 수 있도록 지원한다. 버티브는 클라우드에서 네트워크의 에지까지 확장되는 전력, 냉각, IT 인프라 솔루션 및 서비스 포트폴리오를 통해 오늘날 데이터센터, 통신 네트워크, 상업 및 산업 시설이 직면한 가장 중요한 과제들을 해결한다. 

 

클라우드에서 네트워크의 에지까지 확장되는 전력, 냉각, IT 인프라 솔루션 및 서비스 포트폴리오를 통해 DC, 통신 네트워크, 상업 및 산업 시설이 직면한 가장 중요한 과제들을 해결한다. 

버티브의 대규모 인프라 제품에는 항온항습, AC 및 DC 전원, 에너지스토리지, 산업용 솔루션은 물론 IT 및 엣지 인프라 제품에는 통합 랙 시스템, 랙 열 관리, 랙 UPS 및 PDU, IT 관리 및 통합 솔루션이 포함된다.

DC 또는 네트워크시설의 설계단계 초기부터 고객과 협력하고 구성 및 제조 프로세스를 보다 엄격하게 제어함으로써 결과적으로 보다 통합된 솔루션과 지속적인 가치를 제공한다. 또한 전문성과 글로벌 규모를 바탕으로 플러그 앤 플레이 솔루션을 제공해 공장에서 구축, 조립, 테스트한 후 온사이트에 배포할 수 있는 모듈을 제공할 수 있다.

버티브의 대부분 솔루션에는 서비스와 소프트웨어 오버레이가 적용돼 인프라에 대한 실시간 모니터링 및 제어기능을 제공한다. 서비스와 컨설팅은 버티브가 제공하는 모든 것의 핵심적인 부분이다. 고객과 협력해 업계 최고의 인프라를 구축한 다음 대규모 전문 글로벌 서비스 조직을 통해 모든 것을 지원한다.

 

 

■ 현재 DC 냉각업계 동향은 
컴퓨팅에 대한 수요가 급증함에 따라 DC냉각에 대한 새로운 접근 방식이 요구되고 있다. 일례로 최근 AI 및 머신러닝(ML) 애플리케이션에 대한 수요가 증가함에 따라 증가하는 워크로드를 처리하기 위해 여러 개의 GPU를 갖춘 랙이 더욱 보편화될 것으로 보이는데 그렇게 되면 과연 DC가 그 열을 감당할 수 있을지 의문이다. 한 가지 확실한 것은 이로 인해 DC 냉각환경이 더욱 복잡해질 것이라는 점이다. 그러면 DC사업자는 증가하는 IT 밀도를 처리하기 위해 하이브리드 냉각전략을 채택해야 할 것이다. 

DC사업자가 현재 DC시설 내 액체냉각을 구축할 수 있는 옵션은 크게 세 가지다. 첫째는 주로 액체냉각식 DC를 신축하는 것이며 둘째는 기존 공랭식 시설을 향후 액체냉각 랙을 지원하기 위한 새로운 인프라로 개조하는 것이다. 셋째는 액침냉각(immersion cooling)기술을 채택하는 것이다. 

액체냉각을 설치하는 것은 복잡할 수 있다. 그렇기 때문에 DC팀은 파트너와 협력해 배관 요구 사항, 냉각 분배, 용량 균형, 위험 완화 전략 및 열제거시스템 등 주요 문제를 고려해야 한다.

액체냉각 옵션인 리어 도어 열교환기(RDHx: rear-door heat exchanger)는 패시브 또는 액티브 열교환기로 IT장비 랙의 후면 도어를 공기 대 액체 열교환기로 대체한다. 이러한 시스템을 공랭식 냉각시스템과 함께 사용해 랙 밀도가 혼합된 환경을 냉각할 수 있다.

 

다이렉트-투-칩(D2C: direct-to-chip) 액체냉각은 냉각판이 보드의 발열 구성 요소 위에 위치해 단상 냉각판 또는 2상 증발장치를 통해 열을 배출한다. 이러한 냉각기술은 랙 장비에서 발생하는 열의 약 70~75%를 제거할 수 있으며 나머지 25~30%는 공랭식 냉각시스템으로 제거할 수 있다.

액침냉각은 1상·2상 액침냉각시스템으로 랙 서버와 기타 구성 요소를 열 전도성 절연액체 또는 유체에 담그므로 공랭식 냉각이 필요없다. 이 방식은 액체의 열 전달 특성을 극대화하며 현재 시중에서 가장 에너지효율적인 방식으로 꼽힌다.

 

 

 

■ DC 냉각시스템 특징과 차별점은 
버티브는 핵심 공간의 열관리에 가장 안정적이며 지속가능하며 비용효율적인 다양한 DC 냉각시스템을 제공한다. 버티브는 공간을 재정의하는 새로운 기술을 설계, 구축 및 지속적으로 혁신하고 있다. 고객의 고유한 규모, 위치 및 비즈니스 목표에 맞는 안정적인 항온항습 솔루션을 제공한다. 

냉수시스템은 다른 기술보다 냉매사용량을 제한하고 시장에 출시된 새로운 친환경냉매 유형을 사용할 수 있게 함으로써 DC 내 직접적인 배출을 줄인다. 

버티브의 냉수 솔루션이 간접적으로 미치는 중요한 효과 중 하나는 전기사용량을 절감하는 것이다. 냉각시스템효율을 평가하는 데 가장 일반적으로 사용되는 지표는 부분전력사용효율(pPUE)로 이는 IT부하와 냉각시스템이 사용하는 에너지의 합계를 IT부하에서 사용하는 에너지로 나눈 비율로 나타낸다. 값이 낮을수록 냉각시스템의 효율성이 높다. 예컨대 어떤 DC의 pPUE가 1이라고 한다면 IT장비가 모든 W의 에너지를 사용하고 냉각시스템은 에너지를 전혀 사용하지 않는다는 것을 의미한다. 버티브가 지원하는 시스템을 포함한 오늘날의 냉수시스템은 런던같은 도시에서 1.1보다 낮은 pPUE 값을 지원할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

 

버티브 냉수시스템의 또 다른 장점은 여러 냉수시스템을 관리해 시스템을 최적화할 수 있다. 공장 관리자는 Vertiv™ Liebert® iCOM™ CWM을 통해 냉수 시스템 내의 모든 유닛의 작동을 조정할 수 있다. 이러한 수준의 제어를 통해 가변 유량으로 작동하는 여러 냉동기를 최적화해 펌프의 소비를 줄이고 냉동기로의 환수온도를 높일 수 있다. Liebert iCOM CWM에는 DC 부하에 따라 작동 수온을 최적화해 냉동기효율을 크게 개선하는 동시에 서버 전면의 온도를 최적의 값으로 유지할 수 있는 동적 냉수제어기능이 포함돼 있어 냉동기효율을 크게 개선할 수 있다.

Vertiv™ Liebert® 냉수시스템은 전 세계적으로 일관된 접근 방식을 제공한다. 오늘날의 DC 요구사항에 완벽하게 대응할 수 있어 즉각적인 이점을 달성할 뿐만 아니라 미래를 위한 유연성도 확보할 수 있게 해준다.

 

■ 엔비디아, 인텔 등 협력배경 및 성과는  
엔비디아와 협력을 통해 엔비디아 블랙웰 GPU를 위한 고효율 액체냉각 솔루션을 통해 고성능 컴퓨팅을 지원할 수 있다. 버티브는 최근 솔루션 자문으로서 엔비디아 네트워크 파트너 네트워크(NPN)의 컨설턴트 파트너가 됐다. 이에 따라 NPN의 파트너사들은 버티브의 경험과 전원 및 냉각 솔루션의 전체 포트폴리오에 더 폭넓게 접근할 수 있다. 또한 버티브는 DC를 위한 혁신적인 냉각기술을 개발하기 위해 미국 에너지부가 지원하는 쿨러칩스(CoolerChips) 지원금 프로젝트에 엔비디아와 함께 참여하게 됐다. 

 

버티브의 고밀도 전원 및 냉각 솔루션은 가장 컴퓨팅 집약적인 AI 워크로드를 최적의 성능과 높은 가용성으로 안전하게 실행하는 차세대 GPU를 지원하도록 설계됐다. 버티브의 액체냉각 기술 포트폴리오는 Vertiv™ Liebert® XDU CDU 및 Vertiv™ Liebert® DCD RDHx와 같은 광범위한 애플리케이션 요구 사항을 충족한다. Vertiv™ Geist™ PDU 제품군은 랙 내에서 더 높은 전력 소비를 수용하도록 확장돼 높은 효율을 유지하면서 설치 공간을 최소화한다.

 

 

 

■ ESG, 탄소중립 등 전 세계 이니셔티브가 DC산업에 미치는 영향은 

버티브는 자산 활용도를 높이고 효율을 극대화하며 탄소배출을 줄이고 용수소비를 최소화하는 기술을 제공한다. 

액체냉각시스템인 리어 도어 열교환기(RDHx), 다이렉트-투-칩(D2C) 액체냉각, 액침냉각 등 고밀도 랙의 성능을 향상함으로써 동일한 고밀도 랙을 공랭식으로 지원하는 것보다 DC 에너지비용을 낮출 수 있다.

대체 에너지원인 연료전지, 재생에너지로 청정수소를 생산하는 시스템, 태양광 또는 풍력을 활용할 수 있는 동적그리드 지원 기능을 갖춘 UPS시스템 등은 이러한 기술 중 일부에 불과하다. 대체 에너지원을 조합해 사용하면 에너지생산 능력이 충분한 시간대에는 DC에 전력을 공급할 수 있으며 잉여에너지는 예컨대 배터리에너지저장시스템(BESS)에 저장했다가 태양이 비추지 않거나 바람이 불지 않아 에너지생산량이 감소하면 연료전지가 DC에 전원을 공급하게 할 수 있다. 수소연료가 고갈되면 UPS는 DC를 그리드로 전환해 지속적인 운영을 유지한다.

 
DC사업자는 더욱 지능적인 장비와 새로운 제어기능을 통해 높은 수준의 데이터센터 가용성을 달성하는 데 필요한 핵심 전원시스템 활용도와 효율을 개선할 수 있다. 또한 UPS가 바이패스 상태에서 출력 인버터는 활성 상태로 유지하되 전원을 공급하지 않는 동적 온라인 모드(Dynamic Online Mode)를 통해 UPS시스템의 효율이 향상되고 있다. 일부 UPS시스템 중에는 재생에너지원의 예측 불가능성을 보완하고 잉여에너지를 그리드에 재판매하는 데 사용할 수 있도록 온사이트 에너지저장기능을 제공하는 동적그리드 지원 기능을 갖춘 제품도 있다.

리튬이온배터리는 전통적으로 데이터센터의 단기 백업 전원으로 사용돼 온 밸브조절 납축(VRLA: valve-regulated lead-acid) 배터리보다 비용 경쟁력이 높아지고 있다. 리튬이온배터리의 수명이 길어질수록 신뢰성은 향상되고 배터리 교체 횟수가 줄어들어 전자 폐기물도 감소할 것이다.