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자동차 부품 동원한 2000W급 냉각 시스템, 5.3GHz 오버클럭으로 세계 7위 기록
삼성 HPB 냉각 기술 퀄컴 공급 추진…고성능 반도체 시대 발열 관리가 승부처
삼성 HPB 냉각 기술 퀄컴 공급 추진…고성능 반도체 시대 발열 관리가 승부처
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톰스하드웨어는 6일(현지시간) 중국 유튜브 채널 기커완(Geekerwan)이 AMD 라이젠 스레드리퍼 프로 9995WX를 5.3GHz로 오버클럭하는 냉각 실험을 공개했다고 보도했다. 안드로이드 어쏘리티도 같은 날 삼성이 자체 반도체 냉각 기술을 경쟁사에 공급하려 한다고 전했다.
19시간 CNC 가공, 절삭 공구 14개 파손하며 완성
기커완은 96코어 젠5 아키텍처 기반 라이젠 스레드리퍼 프로 9995WX 프로세서의 통합 열 확산기(IHS)를 워터블록으로 직접 개조했다. 1만2000달러짜리 프로세서 분해 위험을 피하려고 구형 라이젠 스레드리퍼 1900X 여러 대를 구입해 사전 테스트를 거쳤다.
CNC 정밀 가공기로 0.3mm 간격 초정밀 냉각핀 100개를 19시간 동안 조각했다. 이 과정에서 0.3mm 절삭 공구 14개가 파손됐다. 마이크로채널 깊이는 2.0mm로 설정해 구조 안전성과 냉각 효율 균형을 맞췄다. 직선형 대신 물결 모양 S자형 마이크로채널을 채택해 열 방출 면적을 20%까지 늘렸다.
냉각 시스템은 메르세데스와 지리 자동차에서 재활용한 보쉬 워터펌프 2대, 산업용 냉각기, 140리터 저수지로 구성했다. 냉각수는 두 중앙 입구를 통해 흐르며 섭씨 0도로 유지됐다. 전체 시스템은 2000W 열을 처리할 수 있도록 설계했다.
실험 결과 5.325GHz로 오버클럭된 프로세서는 유휴 상태에서 섭씨 5도를 유지했다. 시네벤치 2024, 2026 실행 중 약 1340W를 소비했지만 코어 온도는 섭씨 30~50도 사이를 오갔다. 전체 시스템 소비전력은 1700W를 약간 웃돌았다.
성능은 기본 PBO 설정(약 4.8GHz) 대비 멀티코어 성능이 18% 향상됐다. 시네벤치 R23에서 20만5332점을 기록해 글로벌 오버클럭 순위 7위에 올랐다. 이는 액체질소로 6.2GHz까지 끌어올린 구형 라이젠 스레드리퍼 프로 7995WX보다 약간 낮은 수준이다.
삼성 HPB 기술, 스냅드래곤 8 엘리트 6세대 탑재 전망
삼성전자가 자체 개발한 히트 패스 블록(HPB) 냉각 기술을 외부 고객사에 판매하려는 움직임이 포착됐다. 안드로이드 어쏘리티는 중국 웨이보 소식통을 인용해 퀄컴이 올해 말 출시 예정인 스냅드래곤 8 엘리트 6세대에 HPB 기술을 적용할 것이라고 전했다.
최근 원플러스15, 리얼미 GT8 프로 등 스냅드래곤 8 엘리트 5세대 탑재 고가 스마트폰에서 높은 온도와 심각한 성능 저하 현상이 보고됐다. 일부 제조사는 냉각팬을 장착했지만 배터리 소모가 늘고 방수방진 등급 인증이 복잡해지는 문제가 발생했다.
업계에서는 삼성이 지난해 12월 HPB 기술 외부 판매 의사를 밝힌 점을 주목하고 있다. 퀄컴이 삼성 기술을 채택하면 플래그십 스마트폰 발열 문제 해결에 상당한 진전이 있을 것이라는 분석이 나온다. 다만 개발 일정을 고려하면 스냅드래곤 8 엘리트 6세대 출시 시점까지 기술 이전이 완료될지는 불확실한 상황이다.
반도체 업계에서는 칩 성능이 향상될수록 발열 관리가 더욱 중요해지고 있다고 분석한다. 쿨러마스터는 2000W 열을 방출한다고 주장하는 360×360mm 크기 일체형 수냉 쿨러를 차세대 제품으로 준비 중이다.
중국의 이번 실험은 극한 냉각 기술 개발 의지를 보여주는 사례다. 고성능 컴퓨팅과 인공지능(AI) 반도체 경쟁이 치열해지면서 발열 관리가 성능 한계를 결정하는 핵심 요소로 떠올랐다. 중국은 미국 반도체 수출 규제 속에서도 냉각 기술 혁신을 통해 기존 칩 성능을 극대화하려는 전략을 추진하고 있다. 삼성이 냉각 기술을 독립 사업으로 육성하려는 움직임 역시 반도체 생태계에서 냉각 기술 중요성이 커지고 있음을 보여준다.
박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com
