고전력 칩 개발의 열 문제

고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서 점점 더 분명한 추세는 공기 냉각 제한으로 인해 각 칩과 랙 장치의 전력 소비가 멈추지 않는다는 것입니다. 슈퍼컴퓨터와 기타 고성능 시스템이 이러한 한계에 도달하고 어떤 경우에는 초과했다는 사실로 인해 전력 요구 사항과 전력 밀도가 계속해서 확장되고 있습니다.

프로세스 노드가 지속적으로 개선됨에 따라 칩 프로세스는 물리적 한계에 접근하고 있으며 기능이 점점 더 강력해지고 있어 통합성이 높아질 뿐만 아니라 전력 소비도 높아집니다. 따라서 열 방출은 제조업체의 관심이 증가하는 초점이 되었습니다. 또한, 데이터센터의 경우 공냉식은 신뢰성, 에너지 효율성, 소음 등의 측면에서 문제가 있다. 따라서 액체 냉각 기술은 전 세계적으로 고속 슈퍼컴퓨터에서 칩에 직접 냉각하는 형태로 널리 사용되고 있다.

친숙한 PC CPU를 예로 들면, 지난 몇 년 동안 Intel과 AMD의 대부분의 주력 제품은 여전히 ​​95W의 전력 소비 수준을 유지했습니다. 그러다가 9세대 코어 프로세서부터 인텔이 가장 먼저 CPU의 일반적인 전력 소비량을 125W로 완화했고, 이어서 전력 소비량이 200W를 넘는 10세대, 11세대 코어 프로세서도 나왔습니다. 하이엔드 워크스테이션 분야에서는 말할 것도 없고, 2014년 Xeon 2699V3의 전력 소비량은 145W에 불과했고, 2017년에는 EP V4의 기본 전력 소비량인 300W가 등장했습니다. 오늘날 최고급 Xeon 9282 56 코어 프로세서는 심지어 400W의 설계 전력 소비에 도달했습니다.

칩의 성능을 최대한 발휘하려면 뛰어난 방열 성능이 필수적입니다. 동시에 인텔은 업계 최초의 개방형 지적 재산권 몰입형 액체 냉각 솔루션과 데이터 센터용 참조 디자인을 출시했습니다. 이는 개방적이고 배포가 용이하며 확장 가능한 전체 냉각 솔루션입니다. 이는 파트너가 인텔 솔루션의 배포 및 사용을 가속화하여 데이터 센터의 전력 및 밀도 증가 추세에 대처하고 운영 효율성을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.

데이터에 따르면 중앙 전력 소비는 전 세계 전력 수요의 약 1%, 전 세계 탄소 배출량의 0.3%를 차지합니다. 인텔은 표준화된 냉각 기술과 연구 개발에 투자하여 혁신을 가속화하는 것을 목표로 하며, 이는 지속 가능한 기술 솔루션에 대한 인텔의 확고한 의지를 더욱 입증합니다. 연구에 따르면 에너지 회수 및 재사용을 지원하는 몰입형 냉각은 기존 데이터 센터에 비해 탄소 배출량을 45% 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다.