- 고밀도 데이터 스토리지에 대한 정밀 액침 냉각의 효율성을 성공적으로 입증한 첫 연구
- 소음이 거의 없이 때문에 공랭식 솔루션에 따른 음향 진동 문제 피할 수 있어
- 헬륨 주입된 밀봉 HDD 도입으로 스토리지 랙 냉각 시 보다 효율적인 정밀 액침 냉각이 가능해져
영국 셰필드, Dec. 15, 2022 (GLOBE NEWSWIRE) -- 정밀 액침 냉각 분야 글로벌 리더인 Iceotope이 Meta와 공동 수행한 연구 결과를 발표했다. 연구에 따르면, 하이퍼스케일 데이터 센터 서비스 사업자들 사이에서 도입 및 활용 비중이 늘어나고 있는 고밀도 스토리지 디스크의 냉각 요건을 충족시키기 위한 섀시 수준의 액랭 기술이 실용성과 효율성, 유효성을 갖추고 있음이 확인되었다.
Meta와 수행한 이번 연구는 본 기술이 JBOD 전반에 걸쳐 향상된 열 관리, 진동 감소, 온도 균일화의 장점을 가지고 있으며, 이는 데이터 센터 운영업체의 고장율 비용 감소에 직접적으로 연결된다는 점을 시사한다. 섀시 드로어의 랙 폼팩터 형태로 제공되는 하드 드라이브 시스템은 정밀 액침 냉각 기술에 이상적이다.
Iceotope의 Director of Innovation인 Neil Edmunds는 “데이터 스토리지 수요가 지속적으로 증가함에 따라 하이퍼스케일 데이터 센터 사업자가 효율적으로 장비를 냉각하는 데 필요한 솔루션의 필요성도 증대될 것으로 전망된다. 이번 연구에 따르면, 고밀도 스토리지에 대한 액랭 방식은 드라이브를 더 낮고 일정한 온도로 냉각하고 드라이브 고장율을 낮추는 한편 TCO(총소유비용)을 줄이고 ESG 컴플라이언스를 향상시키는 것으로 나타났다”고 밝혔다.
급증하는 고밀도 스토리지
사물인터넷, 동영상, 인공지능 등의 분야에서 데이터 흐름이 지속되면서 2025년이 되면 1인당 일일 생성 데이터양이 최대 463 엑사바이트에 이를 것으로 전망되고 있다. 특히 끊임없이 변화하는 데이터 접근 및 상호 작용 방식은 데이터 처리 및 저장에 직접적인 영향을 미치고 있다. Cybersecurity Ventures에 따르면, 글로벌 데이터 스토리지 규모는 수년 내로 200제타바이트를 돌파하고 이 가운데 절반은 클라우드에 저장될 것으로 관측된다.
이와 같은 추세는 하이퍼스케일 데이터 센터 스토리지 인프라에 새로운 과제를 안기고 있다. Seagate에 따르면, 클라우드 데이터 센터들은 엑사바이트 규모 데이터 저장량의 90%를 대용량 하드디스크 드라이브(HDD)에 저장하고 있다. 일반적으로 3.5인치 폼팩터를 채택하고 있는 HDD는 검증되고 믿을 수 있는 기술이기 때문에 데이터 센터 운영업체들이 비용 효율적으로 데이터를 대용량 저장할 수 있게 한다. 현재 동급 최고 수준의 HDD는 20 TB 용량을 제공하는데, 이는 2020년대 후반이 되면 120TB 이상이 될 것으로 전망된다.
데이터 스토리지 증가는 더 많은 스피닝 디스크, 고속 모터, 액추에이터를 필요로 하며, 이는 전력 사용량 증가로 이어진다. 디스크의 전력 사용량이 증가하면 열 발생량 또한 늘게 된다. 지난 10여년 간 하드드라이브에 헬륨을 주입하는 방식이 도입되면서 디스크 성능이 향상되고 드래그는 감소했는데, 이들 장치가 밀봉되면서 HDD 수준의 액랭 솔루션을 활용할 수 있는 길이 열리게 되었다.
Meta와 공동 수행한 고밀도 스토리지용 액랭 연구
본 연구에서는 1상 액침 냉각 활용을 위해 재설계된 공랭식 고밀도 스토리지 시스템이 소개되었다. 표준형 상용 스토리지 시스템은 4OU 폼팩터 내에 하드 드라이브 72개, 싱글 소켓 노드 2개, SAS 익스펜더 카드 2개, NIC, 배전보드로 구성된다. 하드 드라이브는 헬륨이 채워진 채 밀봉되어 있다.
테스트가 진행된 액랭 시스템은 Iceotope의 정밀 액침 액랭 시스템이며 공랭식 버전은 liquid-to-liquid 열교환기와 펌프에 연결된 전용 유전체 루프가 추가되었다. Meta는 공랭식 및 액랭식 시스템에서 하드 드라이브와 냉각 펌프 동력 전반에 걸쳐 온도 변화를 측정했다.
최종 연구 결과
본 연구는 정밀 액침 냉각이 HDD 랙 냉각에 보다 더 효율적인 방식이라는 점을 입증했다. 주요 결과는 다음과 같다:
- 정밀 액침 냉각 활용 시 JBOC 내부 위치에 관계없이 모든 HDD 72개의 온도 변화는 3도에 불과했다.
- 액랭식 활용 시 HDD 시스템이 가동될 수 있는 랙의 액체 유입 온도는 최대 40도였다.
- 시스템 수준의 냉각 전력은 전체 전력 소비량의 5% 미만이었다.
- 액랭 방식은 소음이 거의 없어 공랭식 솔루션 적용 시 드라이브에서 종종 발생하는 음향 진동 문제를 피할 수 있다.
이번 연구를 통해 정밀 액침 방식은 고밀도 디스크 어레이의 공랭식 냉각, 그리고 콜드 플레이트나 탱크 액침, 2상 액침 등 다른 형태의 액랭식 냉각 방식보다 더 우수한 대안이라는 점이 확인되었다. 다만 HDD 밀도, 내구성을 위한 사용자 액세스, 드라이브 핫스왑 등 운영상의 이점은 동일한 수준으로 확보되지 않는다.
연구 보고서 사본은 https://www.iceotope.com/company/news-events/iceotope-study-with-meta-reveals-efficiency-of-precision-immersion-liquid-cooling-for-high-density-storage-drives/에서 다운로드할 수 있다.
Iceotope 개요
Iceotope의 섀시 수준 정밀 액침 냉각 기술은 익스트림 엣지부터 하이퍼스케일 클라우드에 이르기까지 전체 IT 스택을 냉각, 보호, 모니터링하는 단순하고 통일된 형태의 플랫폼을 제공한다.
ITE(정보 기술 장비)의 물 사용량을 최대 96% 절감하고 전력 사용량은 최대 40% 줄이며 탄소 배출량은 최대 40% 감소시키는 Iceotope의 정밀 액침 냉각 솔루션은 데이터 센터의 설계, 구축, 운영에 있어 획기적인 솔루션이다.
홈페이지: www.iceotope.com
보도자료 관련 사진: https://www.globenewswire.com/NewsRoom/AttachmentNg/6486f5eb-174b-4e32-9a1f-9164cba2fb53
