데이터센터가 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 전 세계적으로 점점 커지고 있다. 컴퓨터 기술이 지속 발전함에 따라 성능 향상이 전력 소비량과 발열량 증가로 이어지기 때문이다. 유엔 보고서에 따르면 전자폐기물 양은 매년 5000만톤 이상으로 증가하고, 구형 하드웨어(HW)는 그 어느 때보다 빠르게 최신형으로 교체되는 가운데 약 20%만이 재활용되고 있다.
데이터센터는 이러한 부작용을 줄이기 위해 무엇을 할 수 있을까. 우선 기업은 친환경적인 데이터센터 구축·운영에 앞장서야 한다. 새로운 기술 발전 덕분에 친환경 데이터센터는 환경과 동시에 기업의 비용 절감을 도모할 수 있다. 최근 데이터센터는 효율성을 10%만 높여도 기업의 재무와 순이익에 막대한 영향을 미친다. 기업이 친환경적이면서도 경제성도 뛰어난 데이터센터를 구축할 수 있는 구체적인 방안이 필요한 시점이다.
기업은 냉각 시스템을 공랭식 솔루션에서 수랭식 솔루션으로 전환해 데이터센터가 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 발열이 심한 최신 HW 및 컴퓨팅 시스템으로 말미암아 데이터센터 대부분은 심각한 냉각 문제를 겪고 있다. 기존 공랭식 방식은 방출할 수 있는 열의 양과 속도에 한계가 있는 반면에 액체는 열전도율이 높기 때문에 공기보다 열 제거에 더 효과적이다. 공랭식 설비는 전력사용효율(PUE)이 좋지 않고, 에어컨과 환기 시스템에 엄청난 양의 에너지를 소비해 전력 비용과 성능 모두 비효율적이다. 반면에 수랭식 솔루션인 D2C(Direct-to-Chip) 냉각은 데이터센터 전력 소비량을 40%까지 줄일 수 있다.
데이터센터 대다수는 수랭식을 위한 설비가 구비되지 않아 인프라 설치 초기 비용은 높을 수 있지만 운영 비용은 훨씬 낮다. 수랭식 솔루션은 향상된 냉각 기능 덕분에 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU) 메모리 등 열 제한에 도달하지 않아 빠르게 스로틀(Throttle)되는 것을 방지해 데이터센터 성능이 향상된다. 이는 더 높은 성능을 필요로 하는 최첨단 고성능컴퓨팅(HPC) 및 인공지능(AI) 애플리케이션(앱)에 중점을 둔 기업에 특히 필요하다.
랙과 데이터센터 자체 설계도 고려해 볼 필요가 있다. 최신 데이터센터는 수백에서 수천개 서버 및 스토리지 시스템 랙으로 구성돼 각 랙의 효율성을 조금이라도 개선하면 데이터센터 전체에 큰 효과를 가져올 수 있다. 가장 쉬운 방법 가운데 하나는 랙의 밀도를 높이는 것이다. 더 많은 서버를 사용할 수 있다는 것은 비즈니스 앱에 사용할 전체 컴퓨팅, 스토리지, 메모리 증가를 의미할 뿐만 아니라 경제성 증가를 의미한다.
서버 자체의 기계적 설계도 중요하다. 만약 공기 흐름이 막히면 동일 수준의 냉각을 위해 더 많은 팬이 필요하고, 이는 잠재적으로 성능에 영향을 미치고 전력 사용량을 증가시킨다. 따라서 서버 섀시 내 구성 요소를 이동시켜서 장애물을 최소화하고, 시스템 전체 공기 흐름을 극대화해야 한다. 또 마이크로 프로세서를 안전한 작동 상태로 유지하고 팬의 속도를 가능한 한 낮게 유지, 서버별로 에너지를 절약할 수 있어야 한다.
세분화한 새로운 서버 시스템 설계는 이런 측면을 반영하고 있다. 이는 메모리·스토리지·컴퓨팅·전력 등 독립적으로 업그레이드가 가능한 하위 시스템으로 구성된 모듈식 설계로, 시스템 내·외부 케이블 수를 줄여 공기 흐름이 막히는 것을 방지할 수 있다. 또 표준 서버에 근거하지 않거나 표준 서버에 비해 케이블 수가 적은 시스템이 있는지를 확인해야 한다. 이뿐만 아니라 세분화한 설계는 기업이 서버의 어떤 부분이 스로틀 포인트인지 파악하고 해당 시스템만 교체, 교체할 필요가 없는 HW는 그대로 사용할 수 있다. 기업은 전체 서버를 교체하지 않고 CPU, 메모리, 스토리지, 네트워킹 등 필요한 하위 시스템을 개별적으로 업그레이드할 수 있어 서버에서 발생하는 상당한 양의 전자 폐기물을 줄일 수 있다.
기업은 수익 추구와 동시에 친환경 데이터센터의 중요성과 이점을 인지하고 친환경적인 미래를 실현하기 위해 함께 협력해야 한다. 더 많은 기업이 다양한 기술과 솔루션을 활용해서 데이터센터 성능을 최적화하는 동시에 환경에 대한 악영향을 감소시키는 등 하루빨리 친환경 데이터센터 생태계가 조성되길 기대한다.
마이클 맥너니 슈퍼마이크로 마케팅&네트워크 시큐리티 부사장 Marketing@Supermicro.com
