최근 Chat GPT를 비롯한 생성형 AI 기술의 급부상과 더불어 전 세계적으로 IT 인프라 투자가 빠르게 증가하고 있습니다. 이는 소프트웨어의 발전뿐만 아니라, 방대한 물리적 하드웨어 구축으로 확장되고 있습니다.
특히 AI 기술에 필요한 막대한 연산 능력으로 데이터센터의 열 관리가 중요한 이슈로 부각되고 있으며, 이는 적층 제조(Additive Manufacturing, AM) 산업에 새로운 지평을 열고 있습니다.
그렇다면 적층 제조(AM)가 어떻게 데이터센터의 열 관리에 기여할 수 있을까요?
1) 고성능 냉각 솔루션 제작
데이터센터 전력 생산 비용의 최대 40%가 서버 냉각에 사용됩니다. 특히 엔비디아의 최신 AI 아키텍처(랙당 140kW 예상)처럼 고밀도 시스템은 기존 공조 시스템(HVAC)만으로는 효과적인 열 관리가 어려울 수 있습니다. 따라서 칩 직접 냉각(DTC, Direct-to-Chip Liquid Cooling)과 같은 새로운 냉각 부품이 필수적으로 요구됩니다.
적층 제조(AM)는 이러한 고성능 냉각 부품을 설계하는 데 탁월한 솔루션을 제공합니다. AM 활용하면 칩에 직접 닿아 열을 훨씬 효율적으로 제거할 수 있는 맞춤형 고성능 냉각 부품을 제작할 수 있습니다.
극한의 CPU 냉각을 위한 액체 질소(LN2) 방열판
2) 최적화된 열교환기 및 방열판
적층 제조(AM)는 냉각 성능을 극대화하는 데 필수적인 복잡한 내부 구조를 가진 열교환기와 방열판 제작을 가능하게 합니다. 예를 들어, 미세 유체 채널이나 격자 구조와 같은 디자인은 기존 방식으로 구현하기 쉽지 않을 수 있습니다.
이렇게 최적화된 부품들은 더 작은 공간에서 더 많은 열을 처리할 수 있도록 돕습니다. 결과적으로 데이터센터의 공간 효율성을 높이고 불필요한 전력 소비를 줄일 수 있습니다.
쓰리디시스템즈의 두 유체 영역의 열 교환기 및 냉각 재킷
3) 빠른 시제품 및 맞춤형 제작
데이터센터 기술은 빠르게 변화하고 있으며, 이에 따라 칩 아키텍처나 서버 랙의 요구사항도 수시로 급변합니다. 이러한 변화의 속도는 기존 제조 방식으로는 신속하게 대응하기 어려울 수 있습니다.
하지만 적층 제조(AM)는 이러한 변화에 효과적으로 대응할 수 있는 중요한 강점이 있습니다.
툴링(금형) 없이 부품을 생산할 수 있어, 새로운 냉각 솔루션을 신속하게 개발하고 테스트하며 맞춤형으로 제작 가능합니다.
저희 쓰리디시스템즈는 지난 15년간 반도체 장비 분야에서 쌓아온 독보적인 열 관리 솔루션 개발 경험과 노하우를 바탕으로 데이터센터 냉각 기술의 혁신을 선도하고 있습니다. 쓰리디시스템즈의 수석 엔지니어 Scott Green은 이러한 고부가가치 기술에 대한 AM의 역할을 강조합니다.
그는 반도체 장비 시장과 데이터센터 인프라 시장의 관계를 F1과 항공우주 및 자동차 산업에 비유합니다. F1에서 공기역학, 기계 설계, 경량화, AM 설계 최적화와 같은 모범 사례가 만들어지고, 이 개념들이 항공우주 및 상업용 자동차 시장으로 확산되듯이, 반도체 장비 시장에서 오랫동안 해결해 온 유체 이송, 냉각 장치 등 다양한 열 관리 문제 해결 노하우가 이제 데이터센터 가치 사슬 전반에 걸쳐 구현될 수 있는 교차 기회가 나타나고 있다는 것입니다.
저희 쓰리디시스템즈는 이미 AI 탑재한 고성능 컴퓨팅(HPC) 고객들과 긴밀히 협력하며 맞춤형 냉각 솔루션을 개발해왔으며, 일례로 엔비디아 A4000 GPU 용 쿨러를 한 시간도 채 안 되는 시간에 설계하는 놀라운 성과를 거두기도 했습니다.
이러한 풍부한 경험을 토대로, 당사의 기존 설계 방법론을 새로운 아키텍처의 요구사항에 맞춰 적용하면 복잡한 시뮬레이션 과정 없이도 빠르고 효율적인 문제 해결이 가능합니다.
쓰리디시스템즈의 엔비디아 A4000 GPU 용 구리 액체 쿨러
급증하는 데이터센터의 열 관리 과제를 해결하고 고객 비즈니스의 성공에 기여할 준비가 되어 있는 쓰리디시스템즈의 기술력에 대해 더 궁금한 점이 있으시다면 언제든지 문의해 주세요.