인공지능(AI) 시장 확대로 빅테크들의 기술 고도화 경쟁이 치열해진 가운데 마이크로소프트(MS)가 혁신적인 기술을 통해 하드웨어 강화에 나서 주목된다. 전력량을 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 기술을 공개한 동시에 메모리 반도체 개발에도 관심을 보여 향후 움직임에 대한 기대감이 쏠린다.
24일 블룸버그통신, 엔가젯 등 주요 외신에 따르면 MS는 최근 '마이크로플루이딕스(microfluidics, 미세유체기술)'라는 기술을 오피스 클라우드 앱 서버 칩과 AI 작업을 처리하는 GPU(그래픽처리장치)에 적용했다.
'마이크로플루이딕스'는 기존 냉각판보다 3배 높은 성능을 갖춘 미세유체 기반 냉각 기술로, AI 칩 냉각의 새로운 전환점을 만들었다는 평가를 받고 있다. 냉각액을 직접 칩에 적용하기 때문에 최대 70도에서도 효과를 유지할 수 있는 것으로 알려졌다.
후삼 알리사 MS 시스템 기술 총괄은 "현재 프로토타입 시스템에 이 기술을 적용 중"이라며 "지난주 워싱턴주 레드먼드 캠퍼스에서 이 기술을 시연한 결과 기존 방식보다 상당한 개선을 보였다"고 말했다.
현재 대부분의 데이터센터는 GPU 과열 방지를 위해 냉각판을 사용 중이다. 기존 냉각판은 여러 층의 재료를 거쳐야 해 한계가 있다. MS는 칩 뒷면에 실처럼 얇은 채널을 새겨 냉각제를 순환시키는 동시에 AI를 활용해 냉각제를 더 효율적으로 흐르게 했다.
MS는 이 기술로 실리콘 온도를 65% 낮추고 데이터센터 서버 간격을 줄여 레이턴시를 최소화하며 폐열 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대했다. 업계에선 이 같은 냉각 방식이 칩을 여러 겹으로 쌓도록 도와줌으로써 더 강력한 칩을 개발할 수 있는 가능성을 열어준 것으로 평가했다.
이번 일로 데이터센터 냉각 시스템 제조업계는 타격을 입었다. 특히 업계 대표 주자인 버티브 홀딩스는 지난 23일 주식이 장중 한때 8.4%나 하락하며 두 달 만에 가장 큰 낙폭을 기록했다. 또 데이너센터 전력·냉각·인프라 종합 솔루션 기업인 슈나이더 일렉트릭과 대규모 공조(냉난방·HVAC) 및 데이터센터 전용 냉각장비 공급업체인 존슨 컨트롤즈, 슐츠, 다이킨 어플라이드 등도 향후 실적에 영향을 받을 것이란 전망도 있다. 반면 냉각용 특수액체를 만드는 3M을 비롯해 칩 내부 냉각 채널 제작·유체 관리 솔루션 제공 업체는 수혜를 입을 가능성이 높은 것으로 평가됐다.
이 기술은 빠르게 확장 중인 MS 데이터센터의 하드웨어를 맞춤형으로 개발하려는 노력의 일환으로 해석됐다.
라니 보카르 MS 애저 데이터센터 부문 하드웨어 시스템·인프라 담당 부사장은 "지난 1년 동안 우리는 2기가와트 이상의 설비 용량을 추가했다"며 "이 정도 규모로 (데이터센터를) 운영하려면 효율성이 매우 중요하다"고 밝혔다.
새로운 냉각 기술은 MS가 칩을 의도적으로 더 높은 온도로 구동해 성능을 끌어올리는 '오버클러킹(Overclocking)'도 가능하게 할 것으로 보인다. 이는 일시적인 수요 급증을 처리할 때 유용할 수 있다.
짐 클리와인 마이크로소프트 하드웨어팀 기술 펠로우는 "(이 기술을 활용하면) 추가 칩을 투입하는 대신 몇 분간 기존 칩을 오버클럭킹할 수 있다"고 밝혔다.
또 MS는 데이터 전송 속도를 높이기 위해 네트워킹에 '공동광섬유(HCF·hollow core fiber)'를 빠르게 도입하고 있다. 이는 차세대 광섬유 케이블의 한 종류로, 기존의 유리 코어 대신 공기를 사용하는 방식이다. 기존 광케이블에 비해 47%가량 속도를 높일 수 있고 비용 절감과 보안 강화를 기대할 수 있다.
MS가 HCF 도입 확대에 나선 것은 지난 2022년 루메니시티를 인수할 때 일찌감치 예견된 일이다. 또 여기에 사용되는 소재 생산을 늘리기 위해 MS는 코닝, 헤라우스 코반틱스와도 협력에 나섰다.
이 외에 MS는 메모리 칩용 하드웨어 개발도 고려 중인 것으로 알려졌다. 다만 아직 구체적인 계획은 공개하지 않고 있다.
업계에선 MS가 AI 연산에서 가장 중요하게 활용되는 'HBM(High-Bandwidth Memory, 고대역폭 메모리)' 개발에 직접 관여를 할 지 주목하고 있다. MS의 AI 칩인 '마이아'는 현재 HBM에 대한 의존도가 상당히 높다.
보카르 부사장은 "메모리 분야에서도 다양한 개발이 진행 중"이라며 "메모리는 결코 무시할 수 없는 영역"이라고 밝혔다.
그러면서 "HBM은 매우 중요한 기술로, HBM이 사실상 (AI 칩의) 모든 것"이라며 "앞으로 무엇이 올 지, 우리는 그 모든 가능성을 살펴보고 있다"고 덧붙였다.
업계 관계자는 "MS가 냉각, 네트워킹, 메모리 등 일련의 기술을 강화하는 것은 AI 칩 하드웨어 경쟁력과 AI 워크로드 처리 능력을 함께 끌어올리려는 장기 전략으로 보인다"며 "단순한 데이터센서 운영 효율화를 넘어 칩·네트워크·인프라까지 수직 통합해 AI 경쟁력을 높이려는 행보로 보인다"고 분석했다.
