수냉식

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수냉식은 공랭식보다 고밀도의 랙을 냉각시킬 수 있고 전력 사용량이 적기 때문에 PUE를 향상 시켜 데이터센터의 에너지 효율성을 높일 수 있다.

수냉식은 20kW 이상의 랙을 냉각시킬 수 있다. 수냉식은 냉각탑과 냉동기 배관 등 구성이 복잡해지기에 초기 설치비는 높다.

하지만 용량 직접도 측면에서 1대로 보다 많은 서버를 냉각 시킬 수 있기 때문에 공간 효율성 높고, 수많은 모터를 돌리지 않기 때문에 전력 비용이 공랙식 대비 28% 낮다. 수냉식은 적은 물 사용량과 에너지 효율성으로 인해 4~15%의 PUE 저감효과가 있다. 결과적으로 데이터센터의 PUE를 1.0으로 낮추기 위해서는 수냉식이 필요하다.

수냉식은 3가지 방식으로 나뉘며 1) DTC(Direct to Chip), 2) AALC(Air assisted liquid cooling), 3) 액침냉각(Immersion Cooling)이 있다.

[DTC]는 칩 위로 냉각수를 순환시켜 열을 흡수한 다음 열 교환기를 통해 열을 회수하는 방식

• DTC는 칩에 냉각판을 부착하고, 칩에서 발생한 열을 냉각판이 흡수하는 식이다. 흡 수된 열은 물과 같은 냉매를 냉각판에 주입 후 회수하며 열을 낮춘다. 냉각수는 증류수, 에틸렌 글리콜과 같은 부동액을 사용한다. 물이 열전달 성능이 가장 우수하나 서버를 구성하고 있는 구리, 알루미늄, 플라스틱 등의 부식이 가능하다. DTC 방식은 기존 데이터센터의 캐비닛에 설치 가능하고, 기존 공랙식 기술도 접목시킬 수 있어 AI데이터센터의 냉각을 위한 가장 현실적인 대안으로 꼽힌다. 글로벌 데이터센터 운영 회사인 Equinix는 2023년 12월 AI 시대를 대비하기 위해 100개 이상의 데이터센터에 DTC 방식을 포함한 수냉식 방식으로의 냉각 시스템 전환을 발표했다.

[AALC ]방식은 랙 후 면에 액체로 채워진 판을 부착해 공기 냉각을 강화하는 방식으로 공랭식과 수냉식의 혼합 형태라고 볼 수 있다.

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