열 많은 AI에 처방전…젠슨 황, '액체 냉각' 세일즈

새 블랙웰 시스템에 액체 냉각 기술 도입
전력효율 30% 이상 개선…게임 체인저 주목
국내 대기업도 액체 냉각 시장 대응 나서

[서울=뉴시스]이인준 기자 = 미국 반도체 기업 엔비디아의 최근 실적 발표 이후 차세대 인공지능(AI) 반도체 '블랙웰' 수요 전망에 대한 의견이 분분하지만 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 "블랙웰에 대한 기대는 엄청나다"며 논란을 일축했다. 특히 새 슈퍼컴퓨터 시스템에 도입한 액체 냉각 기술에 대한 고객 수요가 많으며, 이 기술이 AI의 막대한 전력 소비 문제를 해결하는 데 기여할 수 있을 것으로 봤다.

30일 업계에 따르면 황 CEO는 최근 회계연도 기준 2분기(5~7월) 실적발표 후 열린 콘퍼런스콜(전화회의)을 통해 "수랭식으로 전환하려는 데이터센터의 수가 상당히 많다"고 밝혔다.

AI의 학습과 추론에 필요한 AI 데이터센터는 서버 가동으로 생기는 열을 식히기 위해 엄청난 양의 전기와 물을 사용한다. 장비가 너무 뜨거워지면 제 성능을 발휘할 수 없기 때문에 선풍기나 에어컨으로 22℃ 전후 온도를 유지해야 한다. 다만 냉방 장치를 가동하더라도 AI 반도체 등 장비 내부의 온도를 낮추는 데는 한계가 있어 전력 사용에 제한이 있다.

엔비디아는 이 같은 문제를 해결하기 위해 차세대 슈퍼컴퓨터 '블랙웰 플랫폼'에는 액체 냉각 기술을 사용한다.

서버 내부에 물을 통과시켜 열을 식히는 방식이다. 업계에 따르면 새로운 기술은 아니지만, 열전달 매개체를 공기 대신 액체로 사용해 단위 부피당 열전달 효율을 최대 1000배 이상 높일 수 있다.

황 CEO는 "수랭식 데이터센터에서는 전력 제한이 있는 데이터센터, 어떤 규모의 데이터센터를 선택하든 과거에 비해 3배에서 5배까지 AI 처리량을 설치 및 배포할 수 있다"며 "액체 냉각을 사용하면 총소유비용(TCO)이 개선된다"고 밝혔다. 액체 냉각이 게임 체인저가 될 것이라는 설명이다.

나아가 AI 반도체나 서버 등을 특수 액체인 냉각유에 담가 열을 식히는 액침 냉각도 검토되고 있다. 엔비디아 차세대 AI 반도체인 블랙웰 B200의 최대 소비전력은 1000W(와트)로, 전작 H200(700W)보다 42% 높아졌다. 이런 가운데 액침냉각을 사용하면 공랭식보다 전력효율을 30% 이상 개선할 수 있다. 엔비디아는 액체냉각을 부분적으로 도입하는 방식을 검토 중인 것으로 알려졌다.

[서울=뉴시스]엔비디아 젠슨 황 CEO가 지난 3월 열린 GTC2024에서 신형 AI 슈퍼칩 'GB200 그레이스 블랙웰 슈퍼칩'을 소개하고 있다. (사진=엔비디아 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지

액체 냉각 수요 성장 전망…삼성·SK·LG도 대응 중

AI 반도체 시장을 주도하는 엔비디아가 차세대 시스템부터 액체 냉각 시스템 도입에 나서면 시장이 급격하게 성장할 전망이다.

시장조사기관 옴디아에 따르면 지난해 글로벌 액체 냉각 시장 규모는 10억 달러 수준으로, 전체 냉각 시장의 13%의 비중을 차지하고 있다. 오는 2028년이 되면 33% 비중으로 높아질 것으로 기대된다.

국내 대기업들도 사업 기회를 노리고 있다. LG전자는 에어컨 사업에서 쌓아온 냉낭방공조(HVAC) 기술을 활용해 데이터센터 냉각 시장을 공략 중인데 최근 새롭게 대두되는 액침냉각 등의 신규 솔루션 상용화도 함께 준비 중이다.

이재성 LG전자 부사장은 "데이터센터 냉각시장 변화에 맞춰 경쟁력을 차별화하기 위해 제품과 솔루션을 강화하고, 액체냉각 솔루션 상용화도 발 빠르게 준비하고 있다"고 밝혔다. SK이노베이션의 윤활유 자회사인 SK엔무브는 올해 하반기 냉각유를 활용한 데이터센터 액침냉각 솔루션을 출시할 예정이다.

반도체 업계도 액침 냉각 시장 준비를 서두르고 있다. 액침 냉각을 위해선 냉각유에 직접 담가야 하는데, 온도와 성분에 따라 반도체 칩의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 삼성전자와 SK하이닉스도 여러 조건에서 반도체 구동 여부와 결함을 테스트하고 있는 것으로 알려졌다.

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