마이크로소프트가 머리카락 굵기 수준 미세한 홈을 칩 뒷면에 새겨 냉각수를 흐르게 하는 마이크로유체 냉각(microfluidic cooling) 기술을 개발했다.
최신 AI 칩은 기존 세대보다 훨씬 많은 열을 발생시키며 현행 냉각 기술로는 수년 내 성능 향상의 발목을 잡을 것이라는 전망이 나오고 있다. 마이크로소프트는 AI 칩 발열 문제를 해결하기 위해 새로운 액체 냉각 방식인 마이크로유체 냉각 기술을 개발했고 테스트에 성공했다고 발표했다.
마이크로유체 냉각은 실리콘 칩 뒷면에 마이크로채널이라 불리는 머리카락 수준 미세한 홈을 에칭 방식으로 새기고 그 안에 냉각수를 흘려 칩을 직접 식히는 방식. 이를 통해 데이터센터에서 널리 사용되는 콜드플레이트 방식과 비교해 최대 3배의 열 제거 성능을 달성했다고 마이크로소프트는 밝혔다.
또 GPU 내부 실리콘의 최대 온도 상승을 65% 줄이는 데 성공했으며 AI를 활용해 칩 위 열 분포를 파악하고 냉각수를 정밀하게 공급해 효율을 높이는 데에도 성과를 거뒀다. 냉각 성능이 개선되면 발열 문제로 난관에 봉착했던 칩 3D 적층 구조 등 새로운 아키텍처 구현에도 탄력이 붙을 가능성이 있다.
마이크로소프트에 따르면 마이크로채널 설계는 난도가 높았다. 냉각수가 막히지 않도록 충분한 유량을 확보하면서도 실리콘 자체 강도를 손상시키지 않는 최적의 구조가 필요했다는 것이다. 마이크로소프트는 지난 1년간 설계 개량을 네 차례 거듭했으며 최종적으로 스위스 스타트업 코린티스(Corintis)와 협력해 잎맥이나 나비 날개에서 착안한 디자인을 AI로 최적화한 모델을 채택했다.
마이크로소프트는 칩에서 서버, 데이터센터 전체로 이어지는 시스템 전반을 최적화하는 시스템 접근법을 강조하고 있으며, 이번 냉각 기술을 그 핵심으로 규정했다. 회사는 이 기술을 독점하지 않고 업계 표준으로 발전시켜 차세대 칩 효율성과 지속 가능성을 높이는 데 기여하겠다는 입장을 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
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