[더구루=홍성일 기자] 마이크로소프트(MS)가 데이터센터의 가장 큰 골칫거리인 발열 문제를 해결할 혁신적인 냉각 기술을 공개했다. 인공지능(AI) 시대에 기하급수적으로 증가하는 데이터센터의 전력 소모와 발열 문제를 해결할 '게임 체인저'가 될지 주목된다.

MS는 23일(현지시간) 실리콘 반도체 뒷면에 '미세 유체(microfluidic)' 채널을 식각(etching)해 '맞춤형 냉각판'을 제작하는 기술을 선보였다. MS는 새로운 냉각판 기술이 반도체 발열 문제를 완화해 서버와 데이터센터의 효율을 높일 것이라고 설명했다.

AI시대 데이터센터가 기하급수적으로 늘어나고 규모도 커지면서 전력난이 사회문제로 대두되고 있다. 데이터센터 시스템 중에서도 전력 소모가 큰 부분이 '냉각'이다. 실제로 현재 데이터센터에서 소모하는 전력의 약 45%가 냉각에 사용되고 있다. 즉 효율적인 냉각 시스템을 구축한다면 전력 부족 문제 완화는 물론 기업의 수익성도 높아지는 효과가 생기게 되는 것이다.

MS는 냉각 성능을 향상시키기 위해 냉각수가 열원인 트랜지스터에 더 가깝게 흐를 수 있는 방법을 찾았다. 이에 기존의 냉각판이 반도체 상단에 부착됐던 것과 다르게 반도체 뒷면을 식각해 냉각수가 직접적으로 흐를 수 있도록 했다. MS는 나아가 효율성을 높이기 위해서 나뭇잎의 잎맥에서 영감을 받은 독특한 형태의 패턴을 설계했다. MS는 격차형보다 더 높은 효율을 보여줬다고 설명했다. MS는 이를 통해 기존 냉각판 시스템보다 최대 3배 더 효율적인 시스템을 만들어냈다. 그래픽처리장치(GPU) 내부의 최고 온도 상승폭도 약 65% 수준으로 감소했다.

MS는 새로운 미세 유체 냉각 기술을 통해 기존 데이터센터의 한계를 뛰어 넘을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 우선 순간적으로 '오버클러킹(overclocking)'을 통한 서버 성능 극대화가 가능해졌다. 오버클러킹은 중앙처리장치(CPU), GPU 등의 성능을 순간적으로 강화하기 위해 작동 속도를 제조사가 정한 기준보다 높이는 것을 말한다. 예컨대 특정 시간에 수요가 급증하는 서비스의 경우, 오버클러킹을 통해 하드웨어 증설없이도 안정적인 서비스가 가능해진다.

또한 데이터센터 집적도를 높일 수 있다. 효율적인 냉각 시스템은 서버를 더욱 촘촘하게 배치할 수 있는 기반이되며, 이는 신규 데이터센터 건설없이도 컴퓨팅 용량을 높일 수 있게 만든다. 여기에 기존에 발열문제로 구현이 어려웠던 3D 칩같은 새로운 아키텍처 구현의 문을 열어줄 수 있을 것으로 보고있다.

MS는 칩 내부에 냉각수를 주입하는 방식인 만큼 패키지 누수 방지, 식각 방식 검증 등 해결해야할 과제가 많다며 파트너사들과 상용화를 위한 추가 개발을 진행한다는 계획이다.

MS 관계자는 "우리는 미세 유체 기술이 MS뿐만 아니라 업계 전체의 표준이 되기를 원한다"며 "더 많은 기업이 이 기술을 채택할수록 기술은 더 빨리 발전하고, 모두에게 이로울 것"이라고 말했다.