[데이터센터] 액체 / 액침 냉각 기술 Liquid Cooling (Direct to Chip, Rear Door, Immersion)

개요 

공랭 방식은 한계가 있습니다. 폭증하는 클라우드 및 인공지능 수요에 따라 더 많은 장비와 전력이 필요하고 이로 인해 발생하는 더 많은 열을 더 효율적으로 식혀야 합니다. 

데이터센터 업계에서 대두되는 액체 / 액침 냉각 기술 3가지를 소개합니다.

 

Direct to Chip 

액체냉각 기술 중 하나

액체를 주입하고, 배출할 수 있는 호스를 가진 냉각판을 냉각이 필요한 장치에 부착하는 기술입니다. 

• 기존 칩에 냉각판을 추가로 설치해야 합니다. 

 

Rear Door Heat Exchange 

액체냉각 기술 중 하나, RDHx라고도 불림

냉각 코일과 팬을 통해 장치 주위의 열을 해소하는 방식입니다. 

직접 장치를 냉각하는 기술이 아닙니다.

• 기존 공랭 방식에 냉각 코일을 추가하여 냉각 효율을 높이는 방식입니다. ( == Direct to Chip 보다는 냉각 성능이 낮다) 
• 세 기술 중 현 공랭 방식에서 전환하기에 가장 현실적인 방안 (== 모든 칩에 냉각판을 붙이는 것보다. 캐비닛 단위로 냉각 코일 판을 설치하는 것이 당연히 합리적)

 

Immersoin Cooling 

액침냉각

액체에 장치를 넣어 냉각하는 방식

• 가장 냉각 성능이 좋습니다.
• 현재 기술적인 한계가 여럿 존재
• sk엔무브가 관련 특수 용액 기술을 개발하고 있음

 

* 한계1) 공랭 방식에서의 전환 어려움

• 처음부터 다시 데이터 센터를 설계해야 합니다. (특수 용액이 지나가는 호스 관 설계 등등 )
• 또한 사용하는 서버, 스위치 장비 모두 특수 용액 사용에 문제가 없어야 합니다. 이 뜻은 현재 사용하는 고가의 장비들을 사용할 수 없다는 말로 전환하는 대 무시무시한 비용이 듭니다.

 

* 한계2) 유지 보수의 어려움

• 기기 고장 발생 시 수리의 난이도가 매우 높아집니다.
• 장치가 고장나면 잠수복 입고 수리해야 한다. 현재 액침 냉각에 사용하는 특수용액은 인체에 유해합니다.

 

정리

• 분류 : 액체냉각 (Direct to Chip, Rear Door), 액침냉각 (Immersion)
• 냉각 성능 : Immersion > Direct to Chip > Rear Door
• 현실적인 솔루션 : Direct To Chip, Rear Door

 

참고 자료 

에퀴닉스, 기업 AI 워크로드 지원 위한 액체냉각기술 구축 가속화 및 간소화...다이렉트-투-칩 액

후면 도어 열교환기의 설치에 대한 계획

Rear-Door Heat Exchanger for High-density Data Center  - AKCP