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[디지키 테크포럼] 800V 핫스왑 기반 AI 데이터센터, ‘전력 보호’와 ‘텔레메트리’-②

테크월드뉴스 ·

[제공=디지키]

✦ AI 요약

핫스왑 컨트롤러는 시스템 전력 경로 최전단에 있어 전압·전류·전력 측정과 과전류·저전압·열 차단 감지·기록, MOSFET와 인접 PCB 온도 정보를 제공하는 텔레메트리 기반이 된다.

정확한 핫스왑 텔레메트리는 부하 전류를 실시간 분석해 에너지 수요 예측 정확도를 높이고, 예측 정비·이벤트 기록·부하 프로파일링에 활용된다.

데이터센터는 랙당 전력 수요 급증에 따라 고전압을 도입하며, 전력 사이드카에서 IT 랙으로 ±400V 또는 800V를 직접 공급하는 분리형 전력 아키텍처와 1MW 랙 목표가 언급된다.

고전압 전력 공급에서 텔레메트리의 역할이 제시된다. 핫스왑 컨트롤러는 시스템 전력 경로 최전단에 위치한다.

이 때문에 핫스왑 컨트롤러는 모니터링·데이터 수집에 적합하다. 정상 동작 조건은 사양 범위 내 유지다.

여기서 정확한 측정이 필요한 필수 측정 항목은 전압·전류·전력이다. 또한 과전류·저전압·열 차단과 같은 이벤트를 감지·기록해야 한다.

아울러 전력 스위치(MOSFET)와 인접한 PCB 영역의 온도에 대한 중요 정보도 제공 대상에 포함된다. 이러한 전기적·열적 데이터는 정확한 핫스왑 텔레메트리의 기반이 된다.

정확한 핫스왑 텔레메트리는 부하 전류를 실시간으로 분석하는 데 활용된다. 부하 전류를 실시간으로 분석하면 에너지 수요 예측 정확도가 향상된다.

핫스왑 텔레메트리가 지원하는 기능은 예측 정비·이벤트 기록·부하 프로파일링이다. 이들 지원 기능은 데이터센터 가동률을 향상시키고 에너지 계획을 최적화한다.

분리형 전력 아키텍처에서는 PDU·BBU·CU를 메인 IT 랙에서 분리해 인접 전력 사이드카로 이전하는 구성 변화가 이뤄진다. 이 구조는 기존 전력 장치를 IT 랙 밖 전력 사이드카로 옮기는 방식이다.

새 전압 분배 체계에서는 전력 사이드카에서 IT 랙으로 ±400V 또는 800V를 직접 공급한다. 즉, 전력 사이드카에서 고전압을 랙으로 직접 보내는 방식이다.

데이터센터가 고전압 도입을 추진하는 주된 배경에는 랙당 전력 수요 급증이 있다. 랙 전력 수요가 커질수록 버스바 전류 증가가 뒤따른다.

버스바 전류가 증가하면 열·전기 성능 유지를 위해 더 크고 무거운 버스바가 필요해진다. 이에 따라 더 큰·무거운 버스바가 설계·설치 부담 확대를 낳는다.

이 같은 부담에 대응하는 방식으로 전압 상승이 제시된다. 전압을 높이면 동일 전력 공급에 필요한 전류 감소가 가능하다.

전압 상승에 따라 버스바 측면에서는 더 작고 가벼우며 취급 쉬운 버스바 사용이 가능해진다. 이는 전력 수요가 계속 늘어나는 AI 랙의 효율성·공간 활용도·확장성 유지에 중요하다.

일부 시스템의 현행 랙 내부 전력 사용은 48V다.

현재 일부 구성은 랙 내부 48V를 유지하기 위해 PSU 출력을 상향하고, 랙 입력으로 ±400V 또는 800V를 수전한 뒤, 이후 48V로 강하해 기존 버스바에 연결하는 방식을 사용한다.

다만 해당 방식은 과도기적 단계의 성격을 띠며, 해당 시스템의 일반적 랙당 한계는 약 250kW다.

이후에는 랙 전력을 1MW로 증대하려는 목표가 언급되며, 그 목적은 단일 랙 연산 성능을 극대화하는 데 있다.

더 많은 연산 장비를 수용하려면 공간 확보가 조건으로 제시되며, 이를 위한 바람직한 배치로는 PSU·BBU의 IT 랙 외부 설치가 권장된다. 관련 내용의 출처 안내로는 DigiKey의 TechForum/Article 참조가 제시됐다.

출처: 테크월드뉴스 · 이광재 기자
원문: https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=406703

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출처 테크월드뉴스

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