마이크로소프트, IBM 기반 미세유체 냉각 기술로 고성능 칩과 효율적 데이터센터 실현

마이크로소프트가 차세대 데이터센터 효율성을 높이기 위해 마이크로플루이딕 냉각 기술을 개발 중이다. 이 기술은 반도체 뒷면에 미세한 채널을 새워 액체 냉각제를 직접 흘려보내 열을 효과적으로 제거하는 방식으로, 실험 결과 기존 콜드 플레이트보다 열 제거 능력이 최대 3배 뛰어나다. 특히 고성능 GPU가 집중된 AI 서버에서 최대 온도 상승을 65% 감소시켰다. 기존 냉각 방식은 공기 냉각이나 콜드 플레이트를 사용해 열을 흡수하지만, 마이크로플루이딕은 반도체와 냉각제 사이에 보호층이 없어 열 전도 효율이 높고, 냉각제 온도를 더 높게 유지해도 효과를 발휘해 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한, 고성능 서버의 과부하(오버클럭킹)에 더 강해져, 더 많은 처리량을 유지하면서도 과열 위험을 줄일 수 있다. 이는 서버 수를 줄이고, 데이터센터 내 장비 밀도를 높이는 데 기여할 수 있으며, 3D 구조 반도체와 같은 차세대 기술의 상용화에도 도움이 된다. 마이크로소프트는 이 기술을 자체 XPU 및 Arm 서버 CPU에 적용할 가능성을 열어두고 있으며, AI 기반 설계 도구인 Glacierware를 활용해 냉각 채널을 최적화했다. IBM도 2000년대 중반부터 3D 반도체에 통합된 액체 냉각 기술을 연구해 왔고, 현재 여러 기업과 연구기관이 마이크로플루이딕 기술을 공동 개발 중이다. 다만 상용화까지는 제조 공정, 공급망, 비용 문제 등 해결해야 할 과제가 많다. 하지만 기술적 성능과 에너지 절감 효과 측면에서, 차세대 데이터센터의 핵심 기술로 부상할 전망이다.