휴렛팩커드 엔터프라이즈(HPE)는 데이터를 원활하게 캡처, 분석 및 활용할 수 있는 인텔리전트솔루션 개발에 주력하는 글로벌 기술선도기업이다. HPE는 네트워킹, 하이브리드 클라우드, AI분야에서 혁신을 통해 고객이 새로운 비즈니스 모델을 개발하고 새로운 방식으로 소통하며 운영성과를 높일 수 있도록 지원하고 있다. 유충근 HPE 상무를 만나 최근 AI 데이터센터(DC) 리퀴드쿨링시장 동향과 함께 HPE 솔루션 차별성에 대해 들었다.

■ DLC 적용 필요성은

AI시스템이 점점 더 컴퓨팅 집약적으로 변하면서 효율적인 DC 냉각솔루션 수요가 증가하는 상황이다. AI 워크로드의 증가하는 전력 및 냉각수요를 해결하기 위해 수랭식에 주목하게 됐다.

액체냉각은 기존 공랭식보다 빠르고 효율적인 냉각을 제공하면서 지속가능성과 비용절감 효과도 제공한다. 열을 교환시스템으로 변환해 에너지 재사용을 가능하게 하며 환경에 미치는 영향을 감소시킨다. 또한 공랭식 장비가 필요없기 때문에 AI 성능을 향상시키면서도 서버공간은 더 작게 만들 수 있다.

수랭식은 더 이상 미래적 개념이 아니며 AI 기반 워크로드의 증가하는 수요를 충족하는 기본이 되고 있다. 수랭식은 DC가 더 높은 성능을 제공하며 비용을 절감하고 탄소배출량을 크게 줄일 수 있게 함으로써 기업이 인프라를 설계하고 관리하는 방식을 혁신하고 있다.

다양한 산업군에서 AI 도입을 가속화하고 있으므로 폭증하는 AI로 인한 전력 및 비용문제를 고민하고 있다면 DC효율성과 확장성을 고려해야 한다. 이 경우 DLC가 최적의 선택이 될 것이다.

향후 수랭식은 AI인프라와 차세대 슈퍼컴퓨팅시스템의 진화를 형성하는 중요한 역할을 하게 될 것이다. 현재 DC냉각에 대한 과제를 해결하는 것 외에도 서버밀도, 에너지효율성 및 환경적 지속가능성의 차세대 발전을 ​​위해 반드시 고려해야 한다. 당면한 문제뿐만 아닌 데이터와 혁신이 주도하는 미래의 장기적인 성공을 위한 투자라고 볼 수 있다.

■ HPE DLC 특장점은

AI에는 경험과 신뢰가 필요한데 HPE는 액체냉각분야에서 50년 이상의 경험과 300개 이상 특허를 보유하고 있다. HPE는 고객이 수년 연속 문제없이 운영할 수 있도록 대형 수랭식시스템을 지속적으로 구축하고 있다. HPE의 수랭식솔루션은 보다 지속가능한 컴퓨팅에 기여하는 것으로 입증됐다.

업계 최초로 100% 팬 없는 직접수냉방식(DLC) 아키텍처로 대규모 AI 배포의 에너지 및 비용 효율성을 향상했다. 통상 대부분의 경쟁시스템은 서버를 구성하는 5가지 요소에만 냉각기능을 제공하지만 HPE는 △전체 서버블레이드 △네트워크 패브릭 △로컬 스토리지 △GPU △CPU △랙‧캐비닛 △포드‧클러스터 △CDU 등 8요소 냉각설계를 적용한다.

또한 설계부터 테스트, 모니터링까지 완벽한 시스템구축을 지원하고 컴퓨팅 및 냉각시스템에 대한 현장서비스를 제공하는 고밀도, 고성능시스템 설계를 도입했다.

이와 함께 대규모로 설계되고 Dragonfly 토폴로지를 기반으로 한 액체냉각식 패브릭으로 구리와 직접 연결돼 비용과 전력요구사항이 감소하는 통합 네트워크 패브릭 설계와 CPU 및 GPU 가속기를 선택해 워크로드의 유연성을 높이고 최적화가 가능한 개방형 시스템 설계:를 적용했다.

■ HPE DLC 솔루션을 소개하면

DLC는 HPE 크레이(Cray) 슈퍼컴퓨팅 EX 및 XD, HPE ProLiant 서버 제품군에서 지원된다. 최근 발표한 HPE ProLiant Compute Gen12 포트폴리오는 성능과 에너지효율성을 최적화했으며 HPE는 보다 에너지효율적인 DC 요구를 충족시키기 위해 인텔 기반 HPE ProLaint Compute Gen12 1소켓 및 2소켓 랙서버에 DLC 옵션을 제공하고 있다.

HPE는 세계에서 가장 빠른 DLC 슈퍼컴퓨터를 구축했으며 300개 이상의 DLC 특허와 50년 이상의 경험을 바탕으로 DLC 서버 및 DC 구축분야에서 선도적인 역할을 하고 있다.

■ 최근 DLC가 폐열을 활용하는 추세로 발전하는데

앞으로의 DC 냉각방식은 단순한 열제거를 넘어, 지속가능한 에너지활용을 고려하는 방향으로 진화할 것이다. 예를 들어 수랭식시스템에서 발생한 폐열을 활용해 사무실 난방, 온실재배, 양식장 운영 등에 재사용하는 사례가 증가하고 있다.

HPE는 2024년 11월 미국 에너지부(DOE) 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)에 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터인 ‘엘 캐피탄(El Capitan)’을 구축했다. 엘 캐피탄은 1.742엑사플롭스 성능과 와트당 58.89기가플롭스의 성능을 달성했으며 100% 팬리스 DLC시스템이 적용됐다.

액체냉각시스템은 열을 포착한 후 열을 DC 외부 열교환시스템으로 전달한다. 이때 가열된 물은 다른 건물이나 시설에 에너지원으로 재활용할 수 있다. 세계적인 재생에너지 중심지 중 하나인 DOE 국립재생에너지연구소(NREL)는 수년간 이 방법을 성공적으로 활용해 왔다.

HPE 액체냉각 슈퍼컴퓨터인 크레이 페레그린시스템의 경우 열을 포집해 가열된 물의 90%를 자원으로 재활용해 에너지시스템통합시설(ESIF) 사무실 및 실험실 공간의 주요 열원으로 사용했다.

■ DC쿨링시장에서 DLC 영향력이 지속될까

국제에너지기구(IEA)에 따르면 전 세계 DC는 2022년에 전체 전력의 2%를 사용했으며 2026년까지 이 비율이 두 배 이상 증가할 것으로 예측된다. 차세대 가속기에서 효율성이 개선됐지만 AI 도입이 늘어나면서 전력소비는 더욱 증가할 전망이다.

현재 DC는 증가하는 프로세서 전력을 지원하기 위한 냉각수요를 맞추지 못하고 있다. 이에 따라 이 시설들은 AI 워크로드를 보다 효율적으로 운영해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 액체냉각이 필수적인 기술로 떠오르고 있다. 최신 가속기를 사용하는 미래 AI인프라는 전력효율성, 지속가능성 및 AI 워크로드의 안정성을 유지하기 위한 시스템 복원력 문제를 해결하기 위해 이러한 액체냉각 혁신이 필요할 것이다.

또한 공간효율성이 높은 DLC 기반 DC는 물리적 면적을 줄여 더 많은 서버를 수용할 수 있으며 결과적으로 연산성능을 높이는 동시에 운영비용 절감효과를 극대화할 수 있다. AI 및 HPC시대가 본격화되면서 수랭식 기술은 DC의 필수적인 요소로 자리 잡을 것이며 향후 더욱 혁신적인 냉각기술이 지속적으로 개발될 것으로 예상된다.