TSMC, 'AI 칩' 액체에 담아 열 빼낸다

비전도성 액체에 칩 담그는 침윤식 '액냉' 기술 개발

대만 파운드리 기업 TSMC가 인공지능(AI) 칩과 서버의 방열 요구에 대응해 중화권 기업들과 협력하고 있다.

24일 중국 언론 IT즈자와 대만 경제일보 보도에 따르면 TSMC가 최근 중국 저장성 소재 열처리 기술 업체 가오리를 비롯해 대만 서버 및 PC 하드웨어 업체 기가바이트(GIGABYTE), 그리고 파워 및 부품 기업 오라스(Auras) 등 하드웨어 기업들과 손잡고 고속 컴퓨팅 액냉식 방열 기술 개발을 추진한다.

특히 AI 그래픽처리장치(GPU) 침윤식 시스템을 개발하기 위해 가오리 및 엔비디아와 머리를 맞대고 있다.

최근 액체 냉각 방식은 크게 두 가지인데 펌프와 파이프라인을 통해 기기의 열을 발산하는 물 순환 방식인 수냉식, 그리고 칩 등 열원을 직접 비전도성 액체에 넣어 열을 발산시키는 침윤식이 있다.

TSMC 로고 (사진=TSMC)

최근 협력업체들에 따르면 가오리는 이미 TSMC로 부터 150대의 액체 냉각식 분배기를 주문 받았으며, 북미 서버 대기업 역시 관련해 다른 협력 프로젝트를 진행 중이다. 가오리 따르면 엔비디아는 GPU에 대한 침윤식 기술을 제공하기 위해 관련 실험을 진행 중이다.

TSMC가 앞서 침윤식 냉각 및 고효율 컴퓨팅 전산실을 직접 도입한 데 이은 것이다.

가오리는 세계에서 다섯번째로 큰 판형 열교환기 제조업체로서 데이터센터 액체 냉각 시스템 분야 기술을 보유하고 있다. 데이터센터를 위한 수냉식 및 침윤식 액냉 방열 솔루션을 개발해 출하했다.

오라스는 컴퓨터 냉각 모듈 공급업체로서 TSMC 개발 전담팀을 운영하면서 캐비닛형 액체 냉각, 반도체 제조 방열 기술 등 방면에서 협력하고 있다.

업계에 따르면 AI 서버는 컴퓨팅 속도가 빠르고 더 많은 열과 에너지를 생성 및 소비하기 때문에 현재의 주류 냉각 기술로 요구사항을 충족할 수 없다.

평균 CPU 및 GPU 전력 소비가 300W에서 1000W 이상으로 급증하면서 고난도의 냉각 기술이 필요하다. 이를 위해 액체 냉각이 가장 효과적인 해결책으로 각광받고 있다.

TSMC는 CPU, GPU 및 AI 액셀러레이터의 훈련과 추론 기능을 위한 서버칩을 AI 매출원으로 공개한 바 있다. 이에 관련 기술을 개발하고 있는 것이다.