AI에 대한 수요 증가로 인해 액체 냉각 솔루션이 더욱 대중화될 것입니다.

현재 열 모듈은 주로 열 파이프를 포함하는 능동 및 수동 하이브리드 방열 기술로 구성됩니다. 히트파이프 냉각 모듈은 공기 확산기, 방열판, 열파이프 등의 구성 요소와 설계 및 결합되어 내부 전자 부품에 균일한 온도 방열 작동 환경을 제공하여 전자 장비 작동을 더욱 안정적으로 만듭니다. 다기능 및 경량 단말기 전자 제품의 추세에 따라 열 모듈 공장은 주로 증기 챔버 및 히트 파이프를 기반으로 하는 열 솔루션 설계로 전환했습니다.

방열판 모듈은 "공냉식 방열판"과 "액체 냉각식 방열판"의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 그 중 공냉식 솔루션은 공기를 매개체로 사용하고 열 인터페이스 재료, 증기 챔버(VC) 또는 히트 파이프와 같은 중간 재료를 통해 방열판이나 팬과 공기 사이의 대류에 의해 소산됩니다. "액체 냉각은 주로 액체와의 대류를 통해 이루어지며 이를 통해 칩을 냉각시킵니다. 그러나 칩의 발열과 부피가 증가함에 따라 칩의 열 설계 전력 소비(TDP)가 증가하므로 공랭식을 사용합니다. 점차적으로 열 방출이 불충분해집니다.

사물 인터넷, 엣지 컴퓨팅, 5G 애플리케이션의 발전으로 데이터 AI는 글로벌 컴퓨팅 파워를 급속한 성장의 시대로 이끌었습니다. 조사업체 트렌드포스(TrendForce)에 따르면 2022년 GPGPU(범용 GPU)를 탑재한 AI 서버 출하량은 약 1%에 달했다. 그러나 2023년에는 ChatGPT 애플리케이션을 중심으로 AI 서버 출하량이 증가할 것으로 예상된다. 38.4% 증가하고, 2022년부터 2026년까지 AI 서버 출하량의 연간 복합 성장률은 29%에 이를 것으로 예상된다.
차세대 방열판 모듈 설계에는 두 가지 주요 방향이 있습니다. 하나는 기존 방열 모듈을 3D 증기 챔버(3DVC)로 업그레이드하는 것이고, 다른 하나는 액체를 대류 매체로 사용하여 열 효율을 높이는 액체 냉각 시스템을 도입하는 것입니다. 따라서 2023년에는 액체 냉각 테스트 사례의 수가 크게 증가할 것이지만 3DVC는 과도기적 솔루션일 뿐입니다. 2024년부터 2025년까지는 가스냉각과 액체냉각의 병행 시대로 진입할 것으로 추정된다.

ChatGPT의 등장으로 생성 AI는 열 방출 및 안정성에 대한 서버의 엄격한 요구 사항을 충족하기 위해 액체 냉각 솔루션으로 추진하는 방열판 모듈 사양 업그레이드 요구 사항과 함께 서버 출하량을 증가시켰습니다. 현재 업계에서는 고밀도 발열 서버나 부품의 방열 문제를 해결하기 위해 액체 냉각에 단상 침지 냉각 기술을 주로 사용하고 있지만, ChatGPT 이상의 서버에는 열 방출이 필요하기 때문에 여전히 상한선은 600W입니다. 대처할 수 있는 700W 이상의 방열 용량.

데이터센터 전체 에너지 소비량 중 냉각 시스템이 차지하는 비중이 약 33%에 달한다는 점을 근거로, 전체 전력 소비량을 줄이고 전력 사용 효율을 낮추는 방법에는 냉각 시스템 개선, 정보 장비 개선, 신재생에너지 활용 등이 포함된다. 물의 열용량은 공기의 4배입니다. 따라서 수냉식 냉각 시스템을 도입할 경우 액체 냉각판을 위한 공간은 1U만 필요하다. NVIDIA 테스트에 따르면 동일한 컴퓨팅 성능을 달성하기 위해 액체 냉각에 필요한 캐비닛 수를 66% 줄일 수 있습니다. 에너지 소비를 28% 줄일 수 있고, PUE를 1.6에서 1.15로 줄일 수 있으며, 컴퓨팅 효율성을 향상시킬 수 있습니다. .

빠른 컴퓨팅은 TDP의 지속적인 개선으로 이어지며 AI 서버는 열 방출에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 기존의 히트파이프 냉각이 한계에 가까워지고 있으며 수냉식 열 솔루션 도입이 불가피합니다.