데이터 센터를 위한 액체 냉각 옵션

프로세싱 집약적인 컴퓨팅 애플리케이션이 증가함에 따라 데이터 센터 사업자는 액체 냉각 옵션을 고려하고 있습니다. 조직들이 더 많은 클라우드 서비스를 채택하고, 인공지능(AI)을 사용하여 고급 분석 및 자동화된 의사 결정을 지원하고, 블록체인과 암호화폐 애플리케이션을 활성화함에 따라, 액체 냉각 시장 규모는 2026년까지 미화 30억 달러에 이를 것으로 예상됩니다.

현재 데이터 센터는 20kW 이상의 랙 전력 요구 사항을 지원하지만 시장은 50kW 이상을 향하고 있습니다. 최신 세대 중앙 처리 장치(CPU)와 그래픽 처리 장치(GPU)는 이전 세대 아키텍처보다 열 밀도 특성이 더 높습니다. 또한 고성능 컴퓨팅 및 AI 애플리케이션에 대한 요구가 가속화됨에 따라 서버 제조업체는 각 랙에 더 많은 CPU와 GPU를 장착하고 있습니다.

공기 처리는 이제 한계를 보여줍니다. 공기 냉각 시스템은 이러한 고밀도 랙을 효율적이고 지속 가능한 방식으로 냉각시킬 수 없습니다.

그 결과 데이터 센터 운영자는 액체 냉각 옵션을 고려하고 있습니다. 액체 냉각은 물 또는 기타 유체의 높은 열 전달 특성을 활용하여 고밀도 랙의 효율적이고 비용 효율적인 냉각을 지원하며 공기 사용보다 최대 3,000배 더 효과적일 수 있습니다. 메인프레임 및 게임 분야에서 오랫동안 입증된 액체 냉각 기술은 전 세계 데이터 센터의 랙 장착 서버를 보호하기 위해 확장되고 있습니다.

Vertiv는 액체 냉각이 제시하는 과제, 기회 및 기술 요구 사항을 이해하는 데 도움이 되는 다양한 리소스를 개발했습니다. 이러한 리소스는 데이터 센터 공간 전반에 걸쳐 액체 냉각을 적용하고 확장하는 방법을 결정하는 데 도움이 됩니다.

액체 냉각 데이터 센터의 전환점에 얼마나 빨리 접근하고 있습니까?

액체 냉각 대 공기 냉각: 열 관리 시스템은 어떻게 진화하고 있는가

액체 냉각 옵션 및 성능 이해

데이터 센터 운영자는 액체 냉각을 통한 세 가지 경로 중 하나를 추구하고 있습니다. 이들은 액체 전용 데이터 센터와 미래에 액체 냉각 랙을 지원할 수 있는 새로운 인프라를 갖춘 미래 발효 공랭 시설을 개발하고 있으며, 이를 지원할 인프라가 부족한 현재 공기 냉각 시설에 액체 냉각을 통합하고 있습니다. 대부분은 단기 비즈니스 요구 사항을 충족하고 신속한 투자 수익을 제공하는 용량을 확보하기 위해 후자의 경로를 선택할 것입니다.

액체 냉각 설치는 복잡해질 수 있습니다. 데이터 센터 팀은 파트너와 협력하여 배관 요구 사항, 냉각 분배, 용량 균형, 위험 완화 전략 및 열 차단 시스템을 비롯한 주요 문제를 고려합니다.

액체 냉각 옵션은 다음과 같습니다.

• 리어 도어 열교환기 – 수동형 또는 능동형 열교환기는 IT 장비 랙의 리어 도어를 액체 열교환기로 교체합니다. 이러한 시스템은 공기 냉각 시스템과 함께 사용하여 랙 밀도가 혼합된 환경을 냉각할 수 있습니다.

• 다이렉트 투 칩 액체 냉각 – 다이렉트 투 칩 냉각판은 기판의 열 발생 부품 위에 장착되어 단상 냉각판 또는 2상 증발 장치를 통해 열을 방출합니다. 이러한 냉각 기술은 랙에 있는 장비에서 발생하는 열의 약 70-75%를 없앨 수 있으며, 여기에서 남는 25-30%는 공기 냉각 시스템으로 제거해야 합니다.

• 침수 냉각 – 단상 및 2상 침수 냉각 시스템이 열 전도성 유전체 액체 또는 유체의 랙에 서버 및 기타 구성 요소를 침수시켜 공기 냉각이 필요하지 않습니다. 이 접근법은 액체의 열전달 특성을 극대화하며 시장에서 가장 에너지 효율적인 액체 냉각 형태입니다.

액체 냉각 유지보수 요건

현재까지 액체 냉각 성장의 가장 큰 장애물은 액체를 랙으로 옮기는 데서 발생할지 모를 위험에 대한 데이터 센터 운영자의 우려였습니다. 오늘날 배포되는 액체 냉각 시스템은 분배되는 액체의 양을 제한하고 액체 검출 기술을 시스템 구성 요소 및 배관 시스템 전체의 주요 위치에 통합하여 장비 손상의 위험을 최소화합니다.

유전체 유체를 사용하는 경우, 누출로 인한 장비 손상의 위험이 제거되지만, 이러한 유체의 높은 비용으로 인해 수성 시스템에서 사용되는 것과 유사한 누출 검출 시스템의 이용이 정당화됩니다. 오픈 컴퓨트 프로젝트의 논문인 Leak Detection and Integration은 데이터 센터를 액체 냉각으로 관리하는 모든 사람에게 권장됩니다.

Vertiv는 고객이 액체 냉각 여정에서 어느 단계에 있든 관계없이 고객의 비즈니스 목표와 기술 요구 사항을 달성할 수 있는 솔루션과 서비스를 제공합니다.

Vertiv는 열 관리 분야의 글로벌 리더로서 액체 냉각에 대한 종합적인 접근 방식을 제공합니다. 당사의 솔루션은 에너지-스마트 전자 시스템 센터(ES2) 파트너 대학, 그린 그리드 및 오픈 컴퓨트 프로젝트, 그린 레볼루션 쿨링과의 협력을 통해 수년간 연구 및 개발을 바탕으로 합니다.

이러한 노력과 집중적인 액체 냉각 R&D 프로그램을 통해 Vertiv는 변화하는 고객 요구 사항에 발맞추고 있습니다. 당사는 하이브리드 공랭식 및 수냉식뿐 아니라 완전 수냉식 데이터 센터를 지원하는 다음과 같은 솔루션 포트폴리오를 제공합니다.

• 데이터 센터 액체 냉각을 위한 완벽한 인프라 솔루션을 제공하도록 설계된 냉각수 분배 장치(CDU) 및 실내 냉각기

• 능동형 및 수동형 리어 도어 열교환기

• 혁신적이고 효율적인 침수 냉각 시스템

• 액체 냉각 CDU 및 냉각기와 함께 작동하도록 설계된 열 차단 시스템

• 공기 냉각 장비를 개조하여 액체 냉각을 지원하는 개조 솔루션

• 액체 냉각 인프라의 의뢰, 가동 및 운영을 위한 확립된 관행 및 서비스