AI 워크로드 증가와 전력 소모 급증으로 인해 데이터센터의 기존 아키텍처는 심각한 병목과 비효율에 직면하고 있다. 특히 고전압에서 칩 전압으로의 변환 과정에서 최대 40%에 달하는 에너지가 손실되고 있으며, 이는 전 세계 에너지 자원의 낭비로 이어지고 있다.

이러한 상황 속에서, 오픈 컴퓨트 프로젝트(Open Compute Project, 이하 OCP)가 AI 기반 인프라 수요를 감당하기 위한 새로운 전력 구조 “1메가와트 랙(1MW Rack)”을 발표했다.

1메가와트 랙: 전력 낭비를 줄이는 새로운 구조

① 전력 혁명

현재 전력 변환 과정은 고전압에서 칩 수준 전압으로 변환할 때 약 40%의 에너지를 낭비하며, 이는 시설이 점점 더 수백 메가와트를 소비함에 따라 상당한 비효율성을 야기한다.

OCP가 제안하는 ‘1 메가와트 랙’은 전원 공급 장치를 서버 랙에서 분리된 장치로 이동시키는 것이다. 궁극적으로 발전 시설은 컴퓨팅 공간 외부로 완전히 이동할 수 있으며, 시설은 400 또는 800볼트 DC 전력을 공급하도록 재구성될 수 있다. 이로 인해 전력 변환 단계에서 발생하던 에너지 낭비를 기존 40%에서 7% 수준으로 감소시킬 수 있다.

미래의 데이터센터는 전력 관리의 생태계 접근 방식의 일환으로 태양광, 풍력, 잠재적으로 소형 원자로를 통해 현장 재생 에너지 발전을 통합할 수 있다.

② 환경 집중

2030년까지 데이터센터가 전 세계 전력 소비량의 3%를 차지할 것으로 예상됨에 따라 지속 가능성이 우선 순위가 되었다. OCP는 물 소비량 및 장비 효율성을 해결하기 위해 기존의 전력 사용 효율(PUE)을 넘어선 측정 기준을 개발하고 있다.

그로스너는 “미래에는 데이터센터가 독립적인 개체가 아니다. 잠재적으로 옆에 풍력 발전 단지가 있고, 생산된 열을 사용할 수 있는 건물과 가까운 생태계의 일부가 될 것입니다.”라고 언급했다.

OCP는 건설 시 탄소 배출량을 줄이기 위해 대체 콘크리트 제형을 조사하고 있으며, IT 장비의 표준화된 탄소 회계 처리에 대해 인프라스트럭처 메이슨즈(Infrastructure Masons)와 협력하고 있다.

③ 냉각 혁신

컴퓨팅 밀도 증가가 공랭식에서 수랭식 시스템으로의 전환을 강요하고 있는 상황에서,그로스너는 “현재 및 차세대 실리콘의 열 관리 요구 사항을 고려할 때 칩은 단상 또는 이상 액체 냉각 방식으로 냉각될 것이 분명하다.”라고 말했다.

OCP는 벤더 간 상호 운용성을 보장하기 위해 커넥터, 압력 및 유체 속성에 대한 사양을 포함하여 액체 냉각 공급 시스템을 표준화하기 위해 노력하고 있다.

④ 실리콘 혁신

OCP는 25개 이상의 공급업체가 모듈형 반도체 부품을 제공하는 마켓플레이스를 구축했다. 이 접근 방식을 통해 최적의 성능을 위해 특화된 실리콘 부품을 결합할 수 있다.

이 조직은 이 생태계에서 칩렛을 만드는 회사, ASIC을 구축하는 기업, 설계 도구 및 테스트 서비스를 통해 지원을 제공하는 회사 등 뚜렷한 역할을 구상하고 있다.

⑤ 교육 이니셔티브

OCP는 최근 OCP 표준 채택을 지원하기 위해 OCP 아카데미를 출범했으며, 마켓플레이스를 통해 수백 개의 OCP 인증 제품에 대한 액세스를 제공한다. 실리콘, 전력, 냉각 및 상호 연결을 표준화하고, 시스템 개발과 업계 교육을 제공하고 있다.

데이터센터가 전 세계 전력 소비의 약 3%를 차지할 것으로 예상되는 2030년을 앞두고, OCP는 지속 가능하고 확장 가능한 AI 인프라 표준 수립에 핵심 역할을 수행하고 있다. OCP의 기술 및 전략은 앞으로의 AI 컴퓨팅 시대에 맞춘 에너지·인프라 혁신의 새로운 방향을 제시하고 있다.