벨기에 '아이멕', 초전도 기술 활용 초소형 데이터센터 기술 제시

벨기에의 비영리 단체인 아이멕(Imec)이 최근 초전도 처리 장치에 대한 연구를 발표해 데이터센터의 에너지 효율성을 혁신적으로 높일 수 있는 기술을 제시했다고 테크라티(Techerati)가 23일(현지시각) 보도했다.

보도에 따르면, 이 연구로 초전도 기술을 활용한 데이터센터는 신발 상자 크기의 시스템으로도 막대한 컴퓨팅 성능을 제공할 수 있는 것으로 알려졌다.

오늘날 데이터센터는 막대한 에너지를 소비하고 있으며, 이는 큰 우려로 다가오고 있다. 최근 보고서에 따르면, 데이터센터의 에너지 소비는 2026년까지 두 배로 증가할 가능성이 있다.

현재 데이터 센터의 에너지 소비량은 2022년에 총 460테라와트시(TWh)에 달했으며, 2026년에는 1000TWh를 넘어설 것으로 예상된다. 특히 인공지능(AI) 기술의 발전과 사용 확대는 이러한 에너지 소비를 더욱 가속화할 것이다.


'아이멕'은 지난 2년간 표준 CMOS(상보형 금속산화물 반도체) 도구를 사용해 제조할 수 있는 초전도 처리 장치를 개발해왔다. 이 초전도 프로세서는 현재 가장 효율적인 칩보다 100배 더 에너지 효율적일 것으로 예상되며, 데이터 센터의 컴퓨팅 성능을 신발 상자 크기의 시스템으로도 구현할 수 있게 할 전망이다.


초전도체는 전류를 저항 없이 전달할 수 있어 반도체보다 훨씬 효율적이다. 반도체는 열의 형태로 에너지를 손실하며, 이를 방출하기 위해 반도체 사이에 공간이 필요하다. 반면 초전도체는 열 손실이 없어 더 촘촘하게 포장될 수 있어, 무어의 법칙의 밀도 한계를 극복하는 데 도움이 된다.

그동안 초전도체의 주요 문제는 임계 온도를 유지하는 것이었다. 초전도체는 저항 없이 작동하기 위해 극저온 냉각을 필요로 한다. 그러나 '아이멕'의 연구에 따르면, 초전도체 기반 데이터 센터의 장점은 극저온 냉각 비용을 상회한다. 초전도 컴퓨터는 대규모 컴퓨팅 리소스가 필요할 때 전력 효율성이 더욱 높아진다.

'아이멕'의 연구 결과는 SRAM, DRAM 메모리 스택 및 스위치가 내장된 초전도체 처리 장치(SPU)를 제시하며, 이 장치는 액체 헬륨으로 냉각된다. 맞춤형 커넥터를 통해 액체 헬륨 냉각이 필요하지 않은 온대 지역으로 데이터를 전송할 수 있다. 이러한 발전은 연구 개발에 대한 독특한 접근 방식을 통해 가능해졌으며, 설계 프로세스 전반에 걸쳐 제작, 소프트웨어 아키텍처, 논리 및 메모리 요소를 통합하여 진행되었다.

이번 연구 발표는 데이터 센터의 에너지 효율성을 획기적으로 개선하고, 공간을 절약하며, 미래의 컴퓨팅 성능을 혁신적으로 높일 수 있는 가능성을 제시한다. 이는 AI 기술의 발전과 맞물려 더욱 중요성을 가지며, 향후 데이터 센터 운영 방식에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com