AWS, 데이터센터 설계 방식 진화…에너지 효율·AI 지원 강화

액체·칩 냉각과 파워 쉘프 도입…AI 워크로드 효율 극대화·비용 절감

아마존웹서비스(AWS)가 차세대 데이터센터 설계 방식을 통해 에너지 효율성과 인공지능(AI) 워크로드 기능 강화에 나섰다.

AWS는 오는 6일까지 미국 라스베이거스에서 열리는 'AWS 리인벤트'에서 새로운 데이터센터 구성요소를 2일(현지시간) 발표했다. 해당 기능은 AWS의 새로운 데이터센터에 전 세계적으로 구현될 예정이다. 일부 구성요소는 이미 기존 데이터센터에 배포됐다.

해당 방식은 고가용성을 위한 간소화된 전기·기계 설계로 이뤄졌다. 고객에게 가장 신뢰할 수 있는 인프라를 제공하는 데 지속적으로 초점을 맞추기 위해서다. 간소화된 전기·기계 설계는 더욱 신뢰할 수 있고 유지 관리가 용이하다. 이를 통해 고객이 AWS가 처음부터 제공해온 높은 신뢰성의 이점을 누릴 수 있도록 한다.

아마존웹서비스(AWS)가 차세대 데이터센터 설계 방식을 통해 에너지 효율성과 인공지능(AI) 워크로드 기능 강화에 나섰다. (사진=AWS)

AWS의 최신 데이터센터 설계 개선 사항에는 간소화된 전기 배전·기계 시스템이 포함돼 99.9999%의 인프라 가용성을 실현한다. 간소화된 시스템은 전기 관련 문제로 영향 받을 수 있는 잠재적 랙의 수를 89% 줄일 수 있다.

데이터센터에서 전기는 IT 장비에 도달하기 전에 여러 변환 및 배전 시스템을 거친다. 각 단계마다 비효율성과 에너지 손실, 잠재적 장애 지점이 자연스럽게 발생한다. 이에 AWS는 배전을 간소화해 잠재적 장애 지점의 수를 20% 줄였다. 다른 단순화 사례로는 백업 전원을 랙에 더 가깝게 배치하고 뜨거운 공기를 배출하는 데 사용되는 팬의 수를 줄인 것이다. AWS는 자연적인 압력차를 활용하해 뜨거운 공기를 배출할 수 있다. 이는 서버에서 사용할 수 있는 전기량을 개선한다. 이런 모든 변화는 장애 위험을 최소화하면서 전체적인 에너지 소비를 줄인다.

AWS는 고객에게 가능한 한 가장 성능이 뛰어나고, 가용성이 높으며, 에너지 효율적인 인프라를 제공하기 위해 다수의 새롭고 향상된 기능을 구축했다는 점도 강조했다. 

우선 새 데이터센터에 도입된 주요 특징은 액체 냉각이다. 최신 AI 서버는 고밀도 컴퓨팅 칩을 더욱 효율적으로 냉각하기 위해 액체 냉각 이점을 활용한다. AWS는 새로운 데이터센터와 기존 데이터센터 모두에서 구성 가능한 액체-칩(liquid-to-chip) 냉각을 제공하는 새로운 기계식 냉각 솔루션을 개발했다. 

일부 AWS 기술은 액체 냉각이 필요하지 않은 네트워크·스토리지 인프라를 활용한다. 업데이트된 냉각 시스템은 AWS 트레이니움2 같은 AI 칩셋은 물론 엔비디아의 AI 슈퍼컴퓨팅 솔루션, AWS의 네트워크 스위치·스토리지 서버를 위한 공기, 액체 냉각 기능을 원활하게 통합할 수 있다. 

이 유연한 멀티모달 냉각 설계를 통해 AWS는 전통적인 워크로드나 AI 모델을 실행할 때 최저 비용으로 최대 성능과 효율성을 제공할 수 있다. 이 독특한 액체 냉각 랙 설계는 AI 워크로드의 시장 출시 시간을 가속화하기 위해 선도적인 칩 제조업체들과 협력하여 개발됐다.

고밀도 AI 워크로드 지원도 주요 특징이다. AWS는 데이터센터에서 랙을 배치하는 방법을 최적화함으로써 전력 사용 효율성을 극대화하고 있다. 이는 서버를 배치하는 가장 효율적인 방법을 예측하는 데이터와 생성형 AI 기반 소프트웨어를 통해 달성됐다. AWS는 이제 사용 가능하지만 사용되지 않거나 충분히 활용되지 않는 에너지인 미사용 전력의 양을 줄이고 사용 가능한 에너지를 더욱 효율적으로 활용할 것이다.

AWS는 지속적인 혁신을 통해 데이터센터 운영 방식을 재평가하고 인프라가 에너지를 더욱 효율적으로 사용할 수 있는 방법을 결정한다. 

우선 피크 냉각 시 메가와트당 물 사용량을 증가시키지 않으면서도 기존 설계 대비 기계 에너지 소비를 최대 46% 절감할 수 있는 보다 효율적인 냉각 시스템을 제공한다. 설계 변경사항에는 새로운 단면 냉각 시스템, 냉각 장비 감소, 액체 냉각 기능 도입이 포함된다.

이 방법은 데이터센터 건물 외피의 콘크리트 내 탄소 포집량을 업계 평균 대비 최대 35%까지 줄일 수 있다. AWS는 저탄소 강철 및 콘크리트 사양을 채택하고 구조 설계를 최적화해 전체적으로 강철 사용을 줄인다.

백업 발전기는 화석 디젤과 비교해 연료의 수명주기 동안 온실가스 배출량을 최대 90%까지 줄일 수 있는 생분해성 및 무독성 연료인 재생 디젤로 운영될 수 있다. AWS는 이미 유럽과 미국의 기존 데이터센터에서 백업 발전기의 연료를 재생 디젤로 전환하기 시작했다.

AWS 프라사드 칼야나라만 인프라 서비스 부문 부사장은 "최첨단 데이터센터 기능은 에너지 효율성을 높이고 새로운 워크로드를 유연하게 지원한다는 점에서 중요한 진전을 의미한다"며 "액체 냉각·에너지 효율성으로 인프라를 개조할 수 있어 생성형 AI 애플리케이션을 지원하고 탄소 발자국을 줄일 수 있다"고 말했다.