AI 및 HPC 데이터센터용 냉각제 분배 장치(CDU)

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고밀도 컴퓨팅 인프라를 위한 제어된 냉각제 흐름

효율적인 냉각제 분배는 액체 냉각 데이터 센터, AI 서버 및 고성능 컴퓨팅 환경에서 안정적인 열 조건을 유지하는 데 필수적이다. 잘 설계된 냉각제 분배 아키텍처는 냉각원, 분배 장비, 발열 IT 부품 간 냉각 유체의 이동을 관리한다. 시스템 요구 사항에 따라 냉각제 분배 유닛, 펌프, 매니폴드, 밸브, 호스, 퀵 디스커넥트, 필터, 센서 및 모니터링 제어 장치를 포함할 수 있다. 시스템 구성은 열 부하, 유량, 압력, 공급 및 회수 온도, 냉각제 종류, 랙 밀도에 따라 조정 가능하다. 냉각제 공급 및 회수 경로를 체계적으로 정리함으로써 CPU, GPU 및 기타 고전력 장치에 일관된 냉각을 제공한다. 이 방식은 AI 학습, HPC 워크로드, 클라우드 컴퓨팅, 통신 장비 및 현대식 고밀도 서버 배치를 위한 확장 가능한 인프라를 지원한다.

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사례 연구

GPU 랙 냉각제 분배

인공지능 데이터센터는 고전력 GPU 서버를 여러 대 장착한 랙에 대한 제어된 냉각제 분배가 필요했다. 냉각 구조는 랙 수준 매니폴드, 호스, 빠른 해제 커플링에 연결된 냉각제 분배 장치(CDU)를 중심으로 설계되었다. 각 서버는 GPU 콜드플레이트에 연결된 전용 공급 및 회수 경로를 통해 냉각제를 공급받았다. 엔지니어들은 분배 배치 계획 시 랙의 열 부하, 요구 유량, 압력 강하, 공급 온도, 회수 온도, 그리고 연결된 냉각 루프 수를 고려했다. 이상 조건을 식별하는 데 도움이 되도록 주요 지점에 유량 및 온도 모니터링 기능을 추가할 수 있었다. 이 구성은 냉각원에서 개별 GPU 서버까지 체계적인 냉각제 흐름 경로를 제공하면서도 고밀도 인공지능 컴퓨팅 용량의 향후 확장을 지원하였다.

HPC 클러스터 냉각

고성능 컴퓨팅 클러스터에는 여러 서버 랙에 냉각제를 분배할 수 있는 액체 냉각 인프라가 필요했다. 이 시스템은 중앙 집중식 냉각원과 연결된 분배 매니폴드를 사용하여 CPU 및 GPU 콜드 플레이트에 전용 2차 루프를 공급했다. 각 분기 라인은 장비의 열 요구 사항과 이용 가능한 유량 용량에 따라 개별적으로 설정할 수 있었다. 설계 고려 사항으로는 전체 클러스터 열 부하, 분기 라인 유량 균형, 작동 압력, 냉각제 호환성, 공급 및 회수 온도, 정비 접근성 등이 포함되었다. 모니터링 및 조정을 위해 센서와 밸브를 통합할 수 있었다. 체계적인 분배 구조는 HPC 환경 전반에 걸쳐 예측 가능한 냉각제 공급을 실현했으며, 계산 요구가 증가함에 따라 추가 랙을 확장하기 위한 실용적인 기반을 제공했다.

기존 데이터 센터 업그레이드

기존 데이터 센터가 전체 냉각 인프라를 재설계하지 않고도 더 높은 컴퓨팅 밀도를 지원하기 위해 액체 냉각 서버를 도입하고 있었다. 기존 냉각원과 기술 측 전용 회로를 연결하기 위한 냉각제 분배 시스템이 도입되었다. 분배 매니폴드는 선택된 서버 랙 방향으로 냉각제를 유도했고, 호스와 퀵 디스커넥트 방식은 장비 연결 및 정비를 간소화했다. 이 시스템은 요구되는 유량, 압력, 공급 온도, 복귀 온도, 랙 열 부하에 따라 구성할 수 있었다. 필요 시 추가 펌프, 밸브, 필터, 모니터링 센서를 포함시킬 수 있었다. 이 방식은 액체 냉각을 단계적으로 도입할 수 있게 해 주어, 시설이 시간이 지남에 따라 특정 고밀도 랙에서 점차적으로 추가 AI 또는 HPC 장비로 확장할 수 있도록 유연성을 제공했다.

자주 묻는 질문

액체 냉각 시스템에서 냉각제 분배란 무엇인가?

냉각제 분배는 냉각원 또는 CDU에서 열을 발생시키는 IT 장비로 냉각 유체를 공급하고, 가열된 냉각제를 열 배출을 위해 되돌리는 과정이다. 매니폴드, 펌프, 밸브, 호스 및 모니터링 부품을 사용하여 주 냉각 루프와 개별 서버 또는 랙 회로 간의 유량을 제어할 수 있다.

AI 서버에 있어서 냉각제 분배가 중요한 이유는 무엇인가?

AI 서버는 고전력 GPU 및 가속기로 인해 상당한 열을 발생시킬 수 있다. 적절히 설계된 냉각제 분배 시스템은 각 냉각 루프에 충분한 유량을 공급하면서 압력과 온도 조건을 관리하는 데 도움을 준다. 균형 잡힌 분배는 다수의 고밀도 서버 및 랙 전반에 걸쳐 안정적인 열 작동을 지원할 수 있다.

냉각제 분배에 사용되는 구성 요소는 무엇인가?

일반적인 구성 요소로는 냉각제 분배 장치, 펌프, 공급 및 회수 매니폴드, 밸브, 호스, 빠른 해제 커플링, 필터, 센서 및 제어 장비가 있습니다. 정확한 구성은 랙 밀도, 열 부하, 냉각제 종류, 유량 요구 사항, 설치 배치, 그리고 시스템이 칩 직접 냉각 방식인지 또는 다른 액체 냉각 아키텍처를 사용하는지에 따라 달라집니다.

냉각제 분배가 칩 직접 냉각을 지원할 수 있나요?

예. 냉각제 분배는 일반적으로 CPU 또는 GPU 콜드 플레이트에 액체를 직접 공급하는 칩 직접 냉각과 함께 사용됩니다. 분배 매니폴드는 냉각제를 여러 서버 루프로 나누어 공급하고, 회수 라인은 가열된 유체를 수집하여 CDU 또는 열 배출 시스템으로 다시 이동시킵니다.

냉각제 분배 시스템의 용량은 어떻게 결정해야 하나요?

크기 결정 시에는 총 열 부하, 필요한 냉각제 유량, 압력 강하, 공급 및 회수 온도, 유체 특성, 냉각 분기 수, 랙 밀도, 향후 확장 여부를 고려해야 한다. 분배 장비는 현재 부하에 충분한 용량을 제공하면서도 추가 서버나 랙을 실용적으로 통합할 수 있도록 설계되어야 한다.

고객 후기

마이클 카터

냉각제 분배 배치를 통해 구조화된 공급 및 회수 네트워크로 여러 액체 냉각 랙을 연결할 수 있었다. 모듈식 레이아웃은 장비 연결 관리를 더욱 용이하게 만들었다.

제임스 윌슨

여러 GPU 냉각 루프에 전용 매니폴드와 빠른 해제 커넥터를 사용하였다. 체계적인 분배 경로는 배치 과정에서 랙 냉각 아키텍처의 확장을 보다 쉽게 하였다.

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균형 잡힌 냉각제 공급

적절히 구성된 냉각제 분배 아키텍처는 여러 서버 및 랙 회로 전반에 걸쳐 냉각 유체를 일관되게 공급하는 데 도움을 줍니다. 공급 매니폴드는 CDU 또는 중앙 냉각원에서 나온 냉각제를 개별 분기로 분할하고, 반면 반환 매니폴드는 가열된 유체를 수집하여 열 배출 장비 쪽으로 다시 유도합니다. 유량 균형 조정은 분기 요구 사항, 압력 강하, 튜빙 치수, 밸브 설정 및 열 부하에 따라 달라집니다. 모니터링 센서는 주요 공급 및 반환 지점에 설치하여 온도 및 유량 상태를 실시간으로 확인할 수 있습니다. 이 구조화된 접근 방식은 동일한 랙 또는 클러스터 내에서 여러 고전력 서버가 작동하는 AI 및 HPC 환경에서 특히 유용합니다. 분배 배치는 다양한 랙 배열 및 냉각 용량에 맞춰 구성할 수 있습니다.

모듈식 랙 냉각 아키텍처

냉각제 분배는 개별 서버 냉각 루프를 공통 공급 및 회수 네트워크에 연결하는 모듈식 랙 수준 아키텍처로 구성할 수 있다. 매니폴드, 호스, 밸브, 그리고 빠른 해제 커플링을 통해 CPU 및 GPU 냉각 시스템에 유연한 연결 지점을 제공한다. 각 분기 루프는 연결된 장비의 열 요구 사양에 따라 설계될 수 있으며, 주 분배 경로는 통합 랙 부하를 처리한다. 이 모듈식 접근 방식은 필요 시 개별 서버 루프를 격리할 수 있어 설치 및 정비를 단순화한다. 또한 단계적 도입을 위한 실용적인 기반을 마련해 준다. AI 워크로드가 증가함에 따라, 유량, 압력, 냉각 용량, 시스템 호환성 등을 확인한 후 추가 액체 냉각 서버 또는 랙을 분배 인프라에 연결할 수 있다.

확장 가능한 AI 냉각 인프라

최신 인공지능 및 고성능 컴퓨팅 시설은 점차 증가하는 랙 전력 밀도를 수용할 수 있는 냉각 아키텍처를 자주 필요로 한다. 확장 가능한 냉각제 분배 시스템은 냉각 장비와 고전력 IT 구성 요소 간에 체계적인 공급 및 회수 경로를 제공한다. 이 시스템은 프로젝트 요구 사항에 따라 냉각제 분배 장치(CDU), 펌프, 매니폴드, 밸브, 호스, 빠른 해제 커넥터, 여과 장치 및 모니터링 기능을 포함할 수 있다. 설계 파라미터에는 랙 열 부하, 유량, 압력, 냉각제 온도, 유체 호환성, 냉각 분기 수 등이 포함될 수 있다. 분배 아키텍처는 GPU 서버, CPU 플랫폼, 가속기 및 기타 액체 냉각 장비를 지원할 수 있다. 모듈식 연결 지점과 적절히 크기가 정해진 분배 부품을 활용함으로써 운영자는 현재 요구 사항에 맞춘 냉각 인프라를 계획하면서도 향후 고밀도 컴퓨팅 배치를 위한 여유 용량 및 연결 옵션을 확보할 수 있다.

Ningbo GLGW Nova Materials Technology Co., Ltd.

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자주 묻는 질문

액체 냉각 시스템에서 냉각제 분배란 무엇인가?

AI 서버에 있어서 냉각제 분배가 중요한 이유는 무엇인가?

냉각제 분배에 사용되는 구성 요소는 무엇인가?

냉각제 분배가 칩 직접 냉각을 지원할 수 있나요?

냉각제 분배 시스템의 용량은 어떻게 결정해야 하나요?

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