엔비디아, 액체냉각, 액침냉각

엔비디아와 액체냉각

엔비디아에서 24년 3분기 실적 발표하면서 4분기 새로운 서버 블랙웰을 소개했습니다.
예상치를 넘은 발표에도 시외는 큰폭하락!  도대체 어는정도 실적을 기대했던걸까요.

관심가는 부분은 액체냉각방식을 도입하겠다는 부분.
액체냉각 그리고 액침 냉각에 대해 기술적인 부분을 설명해보겠습니다.

액체냉각과 액침냉각

엔비디아의 최신 GPU 서버와 같은 고성능 컴퓨팅 장비가 점점 더 많은 전력을 소모함에 따라, 데이터센터에서는 효율적인 열 관리가 점점 더 중요한 문제가 되고 있습니다. 특히, H100 GPU 서버가 1대당 10kW의 전력을 소모하고, 블랙웰 B200 모델은 최대 14.3kW를 소모할 것으로 예상되면서, 전통적인 공기냉각 방식만으로는 이러한 열을 효과적으로 관리하기 어렵게 되었습니다. 이로 인해, 데이터센터에서는 액체냉각과 액침냉각과 같은 고급 냉각 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

1. 액체냉각 (Liquid Cooling)
액체냉각은 전통적인 공기냉각보다 훨씬 높은 열 제거 효율을 제공합니다. 이는 냉각수가 공기보다 더 효율적으로 열을 전달하기 때문입니다. 냉각판을 통해 열을 흡수한 냉각수가 펌프와 호스를 통해 순환되며, 이 열을 외부로 방출하는 방식입니다.

장점:
- 높은 냉각 효율: 공기보다 뛰어난 열 전도율을 통해 GPU나 CPU의 열을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
- 소형화 가능: 더 작은 공간에서 더 강력한 냉각 성능을 제공할 수 있습니다.
- 저소음 운영: 대형 팬이 필요 없거나 적게 사용되어 소음이 크게 감소합니다.

단점:
- 높은 설치 및 유지 비용: 초기 비용이 높고, 복잡한 인프라가 필요합니다.
- 누수 위험: 냉각수 누출 시 장비 손상의 위험이 있습니다.

2. 액침냉각 (Immersion Cooling)
액침냉각은 컴퓨터 장비 전체를 절연체 역할을 하는 비전도성 액체에 담그는 방식입니다. 이 방식은 특히 높은 열 부하를 처리할 수 있는 환경에 적합합니다.

장점:
- 최고의 열 관리: 장비 전체를 액체에 담가서 열을 가장 효율적으로 제거할 수 있습니다.
- 균일한 냉각: 모든 부품에 동일하게 냉각이 적용됩니다.
- 무소음 환경: 팬이 필요하지 않아 거의 무소음으로 운영이 가능합니다.

단점:
- 고비용: 초기 설치와 유지 관리 비용이 매우 높습니다.
- 기술적 복잡성: 운영 및 유지 관리가 복잡하며, 전문 기술이 필요합니다.
- 장비 제약: 모든 IT 장비가 이 기술을 지원하지 않으며, 특수 설계가 필요합니다.

데이터센터의 미래
엔비디아의 고성능 GPU 서버는 점점 더 많은 전력을 필요로 하고 있으며, 이는 데이터센터의 기존 전력 인프라로는 감당하기 어려운 수준에 이르고 있습니다. 액체냉각과 액침냉각 기술은 이러한 문제를 해결할 수 있는 강력한 도구가 될 수 있지만, 높은 비용과 기술적 복잡성을 고려해야 합니다.

따라서 데이터센터 운영자들은 이러한 새로운 냉각 기술을 도입하면서도, 전력 효율과 공간 활용도를 최적화할 수 있는 전략을 개발해야 할 것입니다. 엔비디아와 같은 기업들이 이러한 냉각 기술을 적극적으로 채택하게 된다면, 고성능 컴퓨팅 환경에서도 효율적인 에너지 관리를 통해 더 강력한 시스템을 운영할 수 있을 것입니다.