데이터센터
#데이터센터 #AI #반도체 #로봇 #전력관리 #자율주행- 서버와 네트워크 등 ICT 서비스 제공을 위한 장비를 365일 24시간 관리해주는 시설
- 고객(End-user)은 크게 대게 다섯 가지 유형의 서비스를 이용: [① 토지/건물, ② MEP(Mechanical, Electrical & Plumbing) ③ 네트워크], ④ 장비 공급 및 유지보수, ⑤ 고객사 Software
- 이중 데이터센터 사업자는 ①~③ 코로케이션 서비스를 집중 제공
- 일반적으로 국내 데이터센터는 지하층 MEP 시설, 지상층 UPS실 및 전산실(Zone)로 구성
- 고압 전력을 끌어와서(154kV or 22.9kV) 감압한 후 서버에 전력을 공급하는 시스템(6.6kV → 380V)
- 주요 수익원은 코로케이션 수입으로 기본적으로 전기료를 고객에 전가할 수 있는 구조
- 과금 방식은 Rack당 단가(기본 요금 + 약정 전기량 초과 사용시 추가 비용)와 kW당 단가(Rack 당 임대료 + 사용량 비례한 전기료)가 존재
- 국내 데이터센터 점유율은 통신 3사 60%, SI·중소형 사업자 20
30%, 글로벌사업자 1020% 수준으로 알려짐
- 국내 데이터센터 점유율은 통신 3사 60%, SI·중소형 사업자 20
- 수전용량 40MW 이상의 하이퍼스케일 데이터센터(Hyperscaler)에 대한 선호 증가 주요 고객인 CSP 입장에서 한꺼번에 많은 양의 데이터를 처리하거나 Capa 증설이 유리하다는 장점
- AI 서비스가 확산되고 연산량이 늘어나면서 [서버당 요구 전력이 높아지고 있음] 렉당 평균 전력 사용량은 11년 2.4kW에서 21년 8kW, 향후 30~100kW까지 증가할 전망 → 냉방시스템의 고도화와 수전용량 확대가 더욱 중요해지겠음
- 데이터센터의 전력 사용량이 증가하자 효율적인 에너지 사용이 더욱 중요해지고 있다. PUE(Power Usage Effectiveness)는 데이터센터의 에너지 효율을 평가하는 지표이다. PUE는 데이터센터의 연간 실사용 전력량을 필요 전력량으로 나눈 것이다. 1에 가까울수록 에너지 효율적인 데이터센터며, 2023년 글로벌 데이터센터 들의 평균 PUE는 1.58이다. 빅테크 중 가장 많은 데이터센터를 보유한 Google 의 평균 PUE는 1.1로 Meta와 함께 가장 효율적인 데이터센터를 운영 중이다.
- 데이터센터 전력 소비 비중은 서버 및 스토리지 45%, 네트워크 5%, 냉각시스템 40%, 파워시스템 10% → 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서는 IT기기 및 냉방시설, 전기시설 최적화가 필요
- 현재 상용화되어 사용되고 있는 냉각 방식은 공랭식과 수냉식 두 가지로 나뉜다
- 냉각은 공기를 이용한 공랭식에서 액체 수냉식 으로 전환 중이다. 수냉식이 면적당 열처리가 우수하며, 비용 효율적이다. 수냉식 기술 중 DTC 방식이 기존 데이터센터와의 호환성으로 주류를 차지할 전망이다. 액침냉각 방식은 가장 효율적이지만 상용화까지 시간이 필요하다.
- 과거에도 있었던 데이터센터 전력 수요 폭증과 관련한 전망
- Huawei 연구원이었던 Anders S.G. Andrae 박사는 인터넷 트래픽 증가로 데이터센터 전력 수요 증가 예상 (2017)
- → 인터넷 트래픽과 데이터센터 처리량 등은 예상대로 증가했으나 데이터센터 에너지 사용량은 2015년 수준을 유지
- IT 하드웨어의 효율성 향상과 하이퍼스케일 데이터센터로의 전환이 전력 소비량 절감으로 이어진 것으로 추정
- 과거에도 있었던 데이터센터 전력 수요 폭증과 관련한 전망
- GPT-3와 같은 대규모 언어 모델을 훈련하는 데 미국 130개 가정의 연간 소비량과 유사한 수준의 전력 사용
- AI 데이터센터 도입으로 전력 수요가 증가하는 이유는 고성능 서버가 사용되기 때문(서버 랙의 전력 사용량은, 기존: 8kW → AI: 30~100kW)
- 발열량과 전력 사용량이 일정부분 비례한다는 점을 감안하면 고성능 GPU일수록 전력 사용량이 많다는 것이다
- 랙 전력 사용량 증가는 관련 모든 기자재의 성능 향상이 필요 → P, Q 모두 증가
- 2030년대까지 글로벌 전력망 길이는 과거 대비 높은 증가율을 시현할 전망
- 전력계통 안정을 위해 전력망 투자는 지속될 전망. 주요국 에너지 정책 변화와 구리와 같은 금속 가격 흐름에 따라 투자 속도에 일부 변화는 있을 수 있음
마지막 수정 일자