자체 열만 사용하여 데이터 센터를 냉각할 수 있는 차세대 시스템





서버 팜은 터무니없는 양의 전기를 소비하며, 이는 종종 전체 동네 전체와 맞먹는 수준입니다. 이는 미국 전역의 커뮤니티가 AI 데이터 센터에 반대하는 원동력이 되는 큰 부분입니다. 모든 소비와 관련된 비용 중 일부가 주민들에게 전달될 때 더욱 그렇습니다. 전력의 상당 부분이 냉각에도 사용되는데, 애초에 전력 소비가 열을 간접적으로 생성한다는 점을 고려하면 아이러니합니다. 실제로 업계에서는 단일 시설이 제공하는 유틸리티의 40%에 달하는 것으로 추정합니다.

이 수치는 일본 쓰쿠바 대학의 재료 과학자들과 함께 독일 카를스루에 공과대학 연구원들이 만든 기계를 매우 매력적으로 만드는 이유입니다. 이것은 전기가 아닌 열로 작동하는 작은 냉각 장치입니다. 이것은 열이 소비되어 감기를 일으키기 때문에 열역학 법칙을 위반하는 것처럼 들릴 수도 있지만, 여기서는 그런 일이 일어나지 않습니다.

문제는 장치가 폐쇄 루프에서 스스로 냉각되지 않는다는 것입니다. 대신, 한 구성 요소에서 폐열을 빼앗은 다음 해당 에너지를 사용하여 다른 구성 요소에서 따뜻함을 끌어내는 방식으로 작동합니다. 명령에 따라 모양이 바뀌는 특수 금속인 두 개의 니켈-티타늄 호일 스트립을 사용하여 이를 분리합니다. 근육처럼 당기는 역할도 할 수 있으며, 이것이 바로 이러한 냉각 임무를 수행하는 방식입니다.

두 개의 금속 스트립이 모든 작업을 수행합니다.

전체 과정은 두 스트립 중 첫 번째 스트립에 열이 도달하는 것으로 시작됩니다. 두 스트립 모두 다른 일이 일어나기 전에 적당한 장력을 유지합니다. 이것이 실제로 스트립을 수축하게 만들고, 그런 일이 일어나면서 실제 힘으로 잡아당깁니다. 대략 부엌 조리대에서 설탕 한 봉지를 들어 올리는 데 필요한 정도입니다. 이 첫 번째 스트립은 작은 플라스틱 링크로 두 번째 스트립에 연결됩니다. 첫 번째 스트립이 수축하면 두 번째 스트립이 잡아당겨 늘어납니다. 이러한 스트레칭은 두 번째 스트립을 따뜻하게 만들어 처음에는 비생산적으로 들립니다. 그러나 일단 당기기를 놓으면 스트립이 다시 원래 길이로 돌아갑니다. 이것이 차갑게 만드는 것입니다.

물론 그 감기는 빨리 사라지기 때문에 꼭 모아야 합니다. 해당 작업은 두 개의 작은 구리 탭에 달려 있으며 각 탭은 사이클의 다른 지점에서 스트립에 닿습니다. 이 프로토타입은 냉각이라는 예상된 작업을 수행하지만 아주 적은 양의 작업도 수행합니다. 섭씨 130도(화씨 233도)로 유지되는 외부 히터에 의해 공급되는 이 장치는 따뜻한 쪽과 차가운 쪽 사이에 2.2켈빈의 틈만 열었습니다.

모두 초기 단계이기 때문에 프로토타입은 아직 데이터 센터 냉각을 위한 준비가 되어 있지 않습니다. 해당 건물의 프로세서는 내부적으로 섭씨 60~85도 사이에서 작동하며, 오늘날 이를 관리하는 냉각 시스템은 이 수치를 10~20도 정도 낮추어야 합니다. 예를 들어 Nvidia의 새로운 데이터 센터는 실제로 예상보다 훨씬 더 뜨겁습니다. 이에 대한 해결책이 있습니다. 이러한 스트립 중 상당수를 병렬로 쌓는 것입니다. KIT 그룹은 이미 그 위에 있습니다.