공기에서 액체로: Solidigm이 AI 데이터 센터 냉각의 미래 선도

Solidigm 액체 냉각 데이터 센터 솔루션 개요

총괄 요약

Solidigm은 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 기술과 인공 지능(AI) 인프라 혁신 분야의 시장 선두 주자입니다. 당사는 또한 AI 팩토리와 엔터프라이즈 데이터 센터 환경을 위한 세계 최초의 액체 냉각 SSD를 포함하는 Solidigm™ D7-PS1010 SSD를 통해 업계를 선도합니다. 

AI 인프라를 위해 검증된 SSD 추천 업체인 Solidigm은 NVIDIA와 협력하여 핫 스왑 기능과 단면 냉각 제한 사항과 같은 eSSD 액체 냉각 과제 사항을 해결했습니다. GTC 2025에서 Solidigm은 최신 칩 직접 접촉(direct-to-chip, DTC) 콜드 플레이트 냉각 방식을 적용한 완전 액체 냉각 방식의 랙 스케일 아키텍처를 위한 Solidigm™ D7-PS1010 E1.S 9.5mm 폼 팩터를 특징으로 하는 최초의 콜드 플레이트 냉각 방식 eSSD를 선보였습니다. 하이브리드 공랭-수랭식 냉각 방식을 사용하는 NVIDIA NVL72 플랫폼용으로 Solidigm은 E1.S 15mm 폼 팩터에 기존의 공랭식 냉각 방식을 적용한 D7-PS1010 SSD를 제공합니다.

Solidigm의 기술 및 제품을 통해 AI 팩토리와 엔터프라이즈 데이터 센터는 현재의 SSD 플랫폼을 활용하여 최고 수준의 밀도와 효율을 달성할 수 있으며, 총소유비용(TCO)을 낮추고 투자 수익률(ROI)을 늘릴 수 있습니다.

소개

데이터 센터의 범위는 공용 공간에서부터 전용 건물이나 캠퍼스에 이르기까지 다양합니다. 가장 큰 데이터 센터는 하이퍼스케일로 다양한 워크로드를 지원하는 엔터프라이즈 인프라를 갖추고 있습니다. 

데이터 센터별 워크로드는 기존의 데이터베이스에서 최신 하이브리드 클라우드, 그리고 새롭게 떠오르는 생성형 AI와 에이전틱 AI에 이르기까지 다양합니다. 그럼에도 불구하고 AI에 대한 수요가 증가함에 따라 AI 인프라의 극한 환경 요건(예: 전력, 온도)을 충족하는 목적 기반 데이터 센터, 즉 AI 팩토리가 개발되었습니다. 

데이터 센터 산업은 전환기를 맞고 있으며, 데이터 센터 설계자와 디자이너는 AI와 엔터프라이즈 랙의 현저하게 다른 데이터 센터 요구 사항을 수용해야 하는 딜레마에 빠져 있습니다. 

팬 기반 공랭식이 액체 냉각으로 전환

칩 직접 접촉(DTC) 액체 냉각 방식으로의 전환을 통해 데이터 센터의 미래 경쟁력을 확보하고, 엔터프라이즈 전용, 하이브리드 엔터프라이즈/AI 및 AI 전용 랙 설계를 위한 현재와 미래의 요구 사항을 모두 충족하고 확장할 수 있습니다.

팬 기반 공랭식이 여전히 데이터 센터의 전통적인 냉각 방식이지만, 공랭식의 주요 난제는 일반적으로 20킬로와트(kW) 미만의 랙 밀도에만 적합하다는 점입니다. 이러한 방식은 랙에 설치되는 컴퓨팅, 스토리지 및 네트워크 시스템을 포함한 필수적인 데이터 센터 장비로 지원되며, 기존의 저전력 엔터프라이즈 랙 설계에 적합합니다. 그러나 오늘날의 고전력 AI 랙 환경에서는 어려움을 겪습니다. 

DTC 액체 냉각 방식을 사용하면 데이터 센터 전력 사용 효율(Power Usage Effectiveness, PUE)을 크게 향상시킬 수 있습니다. PUE가 1.0이면 완벽한 에너지 효율을 나타내며, 모든 전력이 냉각 또는 기타 작업에 필요한 오버헤드 없이 IT 장비에만 사용되는 것을 의미합니다. 최적에 가까운 것으로 간주되는 PUE가 1.1에 도달하려면 에너지 사용을 최소화하는 고급 냉각 기술이 필요합니다. 액체 냉각은 냉각 전력 소비를 크게 낮추면서도 최신 데이터 센터의 확장성과 밀도 수요를 충족하기 때문에 지속적으로 이러한 효율에 도달하는 데 필수적입니다. DTC는 또한 데이터 센터에서 기존의 냉각 방식으로는 도달할 수 없는 인프라와 랙 밀도를 지원할 수 있도록 합니다.

데이터 센터 랙 냉각 옵션

일반적인 밀도가 각각 20kW 미만인 엔터프라이즈 랙 설계는 당분간은 공랭식 방식을 지속할 수 있습니다. 하지만 현재 일부 AI 랙 설계의 경우 100kW가 넘는 밀도를 관리하려면 액체 냉각 방식을 필요로 하며, 로드맵에 따르면 직접 액체 냉각 방식만 필요한 500kW 이상의 단일 랙 밀도가 향후 10년도 채 되지 않아 실현될 것으로 예상됩니다. 

1. 공랭식 전용

기존의 공랭 방식은 냉복도에서 온복도로 공기를 이동시키고, 그 과정에서 IT 장비의 열을 흡수하여 최대 20kW의 일반적인 엔터프라이즈 랙 밀도를 지원합니다. 랙에 장착된 장비(예: 서버, GPU, CPU)의 공기 순환은 대부분 내부 팬에 의해 이루어지지만, 추가 비용을 들여 추가로 팬을 더하여 공기 순환을 향상시키기도 합니다. 

2. 하이브리드 공랭-수냉식 냉각

공랭식 냉각의 발전된 형태는 하이브리드 공랭-수냉식 냉각입니다. 이 시스템은 단일 랙용 후면 도어 열교환기(RDHx)를 추가합니다. 여러 개의 랙을 사용하는 경우에는 랙 냉각 시스템(RCS)을 추가하여 더 높은 랙 밀도를 지원할 수 있습니다. 이러한 솔루션은 모두 비용과 랙 공간 사용을 증가시킵니다. RDHx와 RCS 시스템을 구매하면 자본 지출이 증가하고, 이러한 시스템을 지속적으로 운영하면 운영 비용이 증가합니다. 하이브리드 냉각 방식은 팬리스(fanless) 액체 전용 냉각이나 DTC와는 다릅니다. 

3. 칩 직접 접촉(Direct-to-chip) 액체 냉각

최신 칩 직접 접촉(direct-to-chip) 액체 냉각 방식은 팬리스 액체 전용 냉각으로도 알려져 있으며, 배관을 통해 특수 냉각수를 재순환시켜 100kW 이상의 AI 랙 밀도를 지원합니다. 일반적으로 물과 첨가물의 혼합으로 구성된 DTC 냉각수는 매우 효과적이며, DTC 배관은 필요한 곳에 냉각수를 정확하게 순환시킵니다. 이러한 수준의 열 제어를 달성하면 데이터 센터를 효과적으로 개선하고 랙 공간 활용도를 최적화하여 경쟁 우위를 확보합니다.

두 단계의 폐쇄 루프를 통해 데이터 센터 랙에서 열이 제거됩니다.  1단계에서는 뜨거운 랙 구성 요소(예: 칩)과 시스템(예: 서버)에서 냉각수 분배 장치(Coolant Distribution Unit, CDU)로 열을 제거하고, 2단계에서는 CDU에서 데이터 센터 시설 열교환기(예: 열펌프)로 열을 제거합니다. 

칩 직접 접촉 액체 냉각의 이점

• 에너지 효율 개선: 액체 냉각 방식은 PUE를 낮추어 PUE 1.1과 같은 낮은 값을 달성하는 데 도움이 됩니다. 이러한 방식은 에너지 집약적인 공랭식 시스템(예: CRAC 유닛 및 냉각기)의 필요성을 줄여 주고, 더 적은 에너지 소모를 통해 높은 열적 부하를 처리할 수 있습니다. 

• 랙 밀도 증가: 랙 전력과 냉각 제한을 극복하기 위해 랙 공간의 활용도를 낮추는 관행을 없앱니다. 밀도가 높을수록 동일한 컴퓨팅 용량에 필요한 랙 수가 줄어들어 필요한 설치 공간이 줄어듭니다.

• 경쟁 우위 확보: AI 데이터 센터는 액체 냉각 방식을 통해 50kW~100kW 이상의 높은 랙 밀도를 지원할 수 있게 되어 새로운 AI 및 머신러닝 워크로드에 필요한 가장 강력한 GPU를 배포할 수 있습니다.

• 미래 지향적인 데이터 센터: 다양한 요구사항이 혼합된 환경을 지원할 수 있도록 확장 가능성이 있는 유연한 데이터 센터를 구축합니다. 

Solidigm의 DTC용 SSD 솔루션

Solidigm D7-PS1010 SSD 제품군은 실제 AI 및 엔터프라이즈 데이터 센터 워크로드에 대해 동급 최고 수준의 성능을 제공합니다. 최신 및 차세대 서버를 위해 설계된 이러한 SSD는 드라이브 수명 주기 동안 최대 97%의 IOPS 일관성을 제공하여 ROI를 극대화하는 데 도움이 됩니다. 이 제품은 수랭식 또는 공랭식 9.5mm 모델 및 공랭식 15mm 모델로 제공됩니다. 

D7-PS1010 SSD가 수랭식 및 공랭식 버전으로 제공되므로 데이터 센터에서는 냉각 인프라 선호도와 상관없이 표준화할 수 있습니다. E1.S 9.5mm 폼 팩터의 D7-PS1010 SSD는 NVIDIA GB300 NVL72의 완전 팬리스(fanless) 시스템에 사용하도록 최초로 승인된 제품입니다. E1.S 15mm 폼 팩터의 모델은 하이브리드(공랭-수냉식) 냉각 방식의 NVIDIA NVL72 시스템에 사용하도록 승인되었습니다. 

E1.S 9.5mm 모델은 직접 액체 냉각 방식을 지원하며, 기존의 공랭식을 지원하는 E1.S 15mm 경쟁 모델보다 냉각에 필요한 에너지를 최대 84% 절감합니다. 또한 Solidigm의 공랭식 E1.S 15mm 모델은 경쟁사 제품보다 냉각에 필요한 에너지를 최대 34% 절감합니다. 

Solidigm D7-PS1010 SSD의 주요 특징

• 통합 SSD 플랫폼: AI 및 엔터프라이즈 데이터 센터를 위한 다양한 폼 팩터와 용량을 갖춘 단일 SSD 제품군입니다. 

• 고급 냉각 옵션: 최신 액체 냉각 방식 및 기존 공랭 방식을 지원하는 특수 모델입니다. 

• 통합(단일) 콜드 플레이트: SSD 양면을 냉각시키는 단일 플레이트를 갖춘 업계 최초의 액체 냉각 지원 SSD입니다.

• 탁월한 성능 효율성: 타사 SSD 대비 최대 70% 향상된 IOPS/watt로 성능을 저하시키지 않고 효율성을 개선합니다.

• 일관된 SSD 성능: PCI Express 5.0 x4 NVMe 인터페이스를 사용하여 SSD 수명 주기 동안 최대 97%의 IOPS 일관성을 제공합니다.

• 내장 진단 및 모니터링: 오류 보고를 간소화하고, 원격 문제 해결을 용이하게 하며, 예측 유지보수를 가능하게 합니다. 

• 핫 스왑 지원: AI 및 엔터프라이즈 서버가 온라인 상태를 유지하는 동안 SSD를 교체하여 데이터 센터의 서비스 용이성을 개선합니다. 

결론

Solidigm은 SSD 인프라를 위한 신뢰할 수 있는 선택이며, AI 및 엔터프라이즈 워크로드용 미래의 데이터 센터를 위한 스토리지 기반을 제공합니다. 

D7-PS1010 SSD 제품군 도입을 통해 Solidigm은 새로운 산업 이정표를 달성함으로써 다시 한 번 새로운 길을 열어 가고 있습니다. 이 SSD 제품군은 액체 냉각 방식, 공랭식, 또는 하이브리드 혼합 방식 등 랙 설계와 관계없이 데이터 센터에 비교할 수 없는 혁신, 성능, 효율성 및 신뢰성을 제공합니다. 

E1.S 폼 팩터의 Solidigm D7-PS1010 모델은 직접 액체 냉각 방식의 NVIDIA GB300 NVL72 플랫폼에 사용하도록 세계 최초로 승인된 SSD로, AI 및 엔터프라이즈 데이터 센터를 위한 스토리지 솔루션 분야에서의 당사의 약속, 성과 및 리더십을 입증합니다.