엠에이치에스, 기존보다 Cool한 성능에 AI 반도체 시장서 ‘주목’

반도체는 작은 공간에 많은 전력을 투입해 작동하기 때문에 발열 문제가 발생한다. 높은 온도는 반도체 칩의 성능을 저하시키고, 손상을 초래할 수 있어 반도체 분야에서 열 관리 기술은 무엇보다 중요하다. 이렇게 열 관리를 하는 냉각장치를 ‘히트싱크’라고 하는데, 최근 히트싱크 관련 독보적 기술력을 바탕으로 업계에 주목을 끄는 기업이 있다.

냉각 솔루션 전문기업 엠에이치에스(임종수 대표, 이하 MHS)가 바로 그곳이다. MHS가 업계에 주목을 끄는 이유는 고객맞춤으로 냉각 솔루션을 설계해 제품을 생산할 수 있는 국내 유일의 기업이기 때문이다. 또한, 소프트웨어 사업부에서 축적된 ‘CFD(전산유체역학) 열유동 해석 시뮬레이션 기술’을 통해 고객이 원하는 성능과 가격으로 히트싱크를 설계·제작해 고객만족도가 매우 높은 기업으로 정평이 나있다.

MHS의 핵심특허는 크게 두 가지다. ▲NPU와 같이 넓은 형태의 칩의 공랭식 냉각효율을 높이기 위한 기술 ▲MACS라고 이름 붙인 마이크로 채널을 이용한 박판형 수냉식 냉각 기술이다. MACS는 MHS가 세계 최초로, 선보이는 기술로 마이크로 채널을 사용해 열 저항을 줄이고 열 교환 면적을 늘린 새로운 개념의 박판형 열교환 장치다. 기존 수냉식 냉각에 비해 1.4배 높은 냉각 성능을 보이는 이 기술은 최근 AI반도체가 반도체 산업의 핵심으로 떠오르면서 더욱 주목받고 있다.

현재 엔비디아의 주력 모델인 H100의 TDP 즉 열설계점은 700W에 이르는데, 공랭식으로 냉각할 수 있는 칩의 발열량은 약 500W 전후다. 500W 이상의 발열이 발생하면 공랭식 히트싱크의 체적이 너무 커져서 효율이 떨어지게 된다. 향후 엔비디아의 주력모델은 TDP가 1000W에 이를 것으로 예측되는데 이런 상황에서 수냉식 냉각방식은 선택이 아닌 필수가 되는 상황이다. 이에 따라 MHS의 MACS 기술은 향후 AI 반도체의 기술이 발달함에 따라 독보적인 수요가 예측되고 있다. MHS는 기존에 협업관계인 국내 대표적인 AI 반도체 팹리스(반도체 설계 전문기업) 3사인 퓨리오사에이아이, 리벨리온의 세계적인 성공을 위해 MHS의 신기술 적용에 최선의 노력을 다할 예정이다.

Q. MHS 설립전에 무슨 일을 했는지.

A. 기계공학을 전공했고, 세부적으로는 열유체 분야에서 CFD(전산유체역학)를 공부했다. 대학원 졸업 후 셀시아테크놀러지스에서 설계팀장으로 평판형 열전달 장치의 설계 및 제작에 참여했고 이후 지멘스 인더스트리 소프트웨어에서 다양한 분야의 CFD 해석을 수행했다.

Q. MHS의 고성능 히트싱크가 활용이 가능한 분야는.

A. 고성능 반도체가 쓰이는 AI, 자율주행, 의료기기, 통신, 자동차 등 모든 분야에 적용이 가능하다. 실제로 현재 협업하고 있는 업체로는 퓨리오사에이아이, 리벨리온 등의 AI반도체 팹리스 기업 뿐 아니라 자율주행 분야의 HL클레무브, 의료기기 분야의 지멘스헬시니어스, 브라이토닉스이미징, 씨젠, 항공 분야의 휴니드테크놀러지스를 고객사로 두고 있다. 차량용 반도체 분야의 카네비모빌리티와는 최근 개발이 완료되어 양산 준비 중이다.

Q. 반도체 냉각에 관한 이야기를 좀 더 듣고 싶다.

AI 반도체의 출현은 냉각방식의 패러다임을 공랭식에서 수냉식으로 바꾸는 기폭제가 되고 있다. 향후 AI 반도체의 발열 문제는 큰 이슈가 될 것이다. 우리가 세계 최초로 개발한 MACS 기술은 기존 공랭식 히트싱크와 완벽하게 호환될 정도로 컴팩트한 설계가 가능하다. 쉽게 말해 공랭식 사이즈로 수냉식 이상의 성능을 낼 수 있다는 뜻이다. 이 기술은 현재 이론적으로 수냉식에서 구현할 수 있는 최대의 성능으로 판단하고 있다.

Q. 향후 계획은.

A. 가깝게는 퓨리오사에이아이, 리벨리온, 딥엑스 등의 국내 대표 AI 반도체 팹리스 기업에 세계 최고의 히트싱크를 개발해 납품하는 것이다. 국내에서 성공한 레퍼런스를 통해 향후 엔비디아, AMD 등의 업체에도 납품할 계획이다. AI 반도체 외에도 자율주행, 의료기기, 항공, 자동차 분야 등에 사용되는 고성능 칩의 냉각을 해결할 수 있는 독보적인 경쟁력을 가진 세계 최고의 기업이 되는 것이 궁극적인 목표다.

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