데이터 센터 산업의 글로벌 수랭식 냉각 시장은 2019년 12억 달러에서 2024년 32억 달러로 성장할 것으로 예측된다(1). 그 주된 이유는 엣지에서 고성능 컴퓨팅에 이르기까지 에너지 효율적이고 콤팩트한 냉각 솔루션에 대한 수요가 증가하고 더 높은 성능과 낮은 운영 비용에 대한 요구가 증가하기 때문이다. 랙 및 실내 냉각을 위한 기존 솔루션은 여기에서 한계에 도달했다. 이에 대한 답은 Rittal과 ZutaCore의 새로운 직접 칩 냉각 솔루션이다. 서버당 최대 900W 이상의 전례 없는 냉각 출력을 통해 두 파트너는 데이터 센터 산업의 변화를 지원하고 있다. Rittal과 ZutaCore는 5월 12일 OCP 가상 서밋(OCP Virtual Summit)에서 온라인 라이브 데모와 가상 부스를 통해 처음으로 대중에게 솔루션을 공개했다.
산업 및 IT 인프라 솔루션을 위한 세계 최고의 시스템 제공업체인 Rittal과 프로세서 및 액체 냉각 전문업체인 ZutaCore는 “Rittal HPC Cooled-by-ZutaCore”라는 이름으로 고성능 냉각 및 기타 컴퓨팅 집약적 시나리오를 위한 혁신적인 솔루션을 제공한다.
확장성: 900W 이상 냉각
인공 지능(AI) 또는 머신 러닝과 같은 드라이버는 프로세서 성능, 데이터 센터의 밀도 및 개별 랙 냉각에 대한 요구 사항을 증가시키고 있다. 파트너인 Rittal과 ZutaCore는 이제 미래 지향적인 직접 칩 냉각 포트폴리오를 통해 이에 대한 솔루션을 제공한다. 새로운 시스템은 증발 냉각 원리에 따라 작동하며 잠재 에너지를 사용하여 냉각수를 증발시킨다(“직접 접촉 증발 냉각”).
시스템은 핫스팟이 발생하는 곳에서 정확히 냉각되기 때문에 사용자는 프로세서의 국부적 과열을 제거할 수 있다. 이는 IT 장애의 위험을 줄인다. 또한 시스템의 확장성을 통해 고객은 미래 지향적인 방식으로 역동적인 시장 요구 사항에 따라 성장할 수 있다. 서버당 최대 900W 이상의 냉각 출력이 지원된다. 이러한 방식으로 Rittal은 IT 냉각 부문에서 전문성을 강화하고 높은 전력 밀도와 까다로운 요구 사항을 위해 효율적인 고성능 냉각 시스템의 포괄적 범위를 확장하고 있다.
고효율: 엣지에서 HPC까지의 냉각 솔루션
두 회사는 제일 먼저 두 가지 솔루션을 제시하고 있다. 첫째는 공간 절약형 콤팩트 후방 도어 냉각 솔루션이다. 이는 Rittal의 LCP 시스템 포트폴리오 중 서버 인클로저의 후방 도어로 설계된 공기/냉매 열교환기와 ZutaCore의 직접 칩 냉각을 위한 HyperCool 기술로 구성된다.
기본 원리는 액체 냉매가 특별히 개발된 서버 프로세서(CPU, GPU)의 증발기(“Enhanced Nucleation Evaporator”)로 흘러 들어가는 것이다. 프로세서에서 열을 흡수하면 냉매가 증발하고 기화된다. 이전에 기체 상태였던 Novec 냉매는 열교환기에서 다시 액체로 변환된다. 통과하는 공기의 온도는 이를 위해 충분하다. 펌프는 액체 냉매를 냉각 시스템으로 다시 공급한다. 냉각 솔루션의 거의 모든 구성 요소가 후방 도어에 통합되어 있으므로 상당한 공간이 절약된다. 이 솔루션은 기존 인프라를 수정하지 않고 “Plug & Play”를 사용하여 데이터 센터에 쉽게 설치할 수 있다.
Rittal과 ZutaCore의 두 번째 솔루션은 공랭식 및 수랭식 버전으로 제공되는 인랙 솔루션이다. 공랭식 솔루션은 랙 내 공랭식 콘덴서를 사용하여 랙당 최대 20kW의 열 방출을 지원한다. 거의 모든 환경의 모든 랙에 쉽게 설치할 수 있으며 “엣지”에서 고성능 프로세서 냉각에 대한 수요가 급격히 증가함에 따라 설계되었다. 수랭식 인 랙 버전은 수랭식 콘덴서를 통해 랙당 최대 70kW의 열을 효율적으로 냉각할 수 있다. 이는 주로 빠르게 확장되는 프로세서 및 서버 출력을 위해 설계되었다.
451 Research의 수석 분석가 다니엘 비조(Daniel Bizo)는 “2020년대의 반도체 동향, 데이터 센터 산업 및 지속 가능성 목표를 고려하면 데이터 센터에 직접 액체 냉각 솔루션의 대규모 확산이 필수적입니다.”라고 말한다. “몇 년 전만 해도 수많은 서버 프로세서가 전체 서버보다 더 많은 열을 생성했을 때 공기 냉각만으로는 미래의 요구 사항을 충족하기에 충분하지 않았습니다. 다른 요인으로는 비용 부담 증가와 낮은 에너지 소비와 같은 환경적 지속 가능성에 대한 높은 기대 등이 있습니다. 데이터 센터 산업은 이러한 요구 사항에 보조를 맞춰야 합니다.”라고 비조는 설명했다.
“우리의 솔루션은 하이퍼스케일러와 콜로케이터의 냉각 요구 사항에 정확하게 맞춰져 있습니다. 서버에서 물 사용을 없애고 공기 냉각의 한계에 도달하는 영역에서 사용할 수 있습니다. 이는 고객에게 상당한 가치를 더해줍니다.”
“Rittal과의 파트너십을 통해 우리는 직접 칩 냉각 솔루션을 세계 시장에 선보일 수 있었습니다. 우리는 이제 효율적인 고성능 냉각 기술에 대한 수요를 충족하고 그에 따라 규모를 확장하여 가장 큰 산업과 가장 까다로운 데이터 센터 운영자에게 우리 기술을 제공할 수 있습니다.”라고 ZutaCore의 사장인 우디 파렛(Udi Paret)은 말한다. 파렛은 “하이퍼스케일러, 코로케이션 제공업체 또는 엔터프라이즈 환경에 관계없이 ‘Rittal HPC Cooled-by-ZutaCore’ 솔루션은 Rittal의 모듈식 시스템 솔루션의 고유한 이점과 ZutaCore의 혁신적인 액체 냉각을 결합하여 전례 없는 수준의 방열을 달성합니다.”라고 덧붙였다.
(1) MarketsandMarkets: Data Center Liquid Cooling Market