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데이터센터 [출처=마이크로소프트 제공. 재판매 및 DB 금지]

인공지능(AI) 혁명이 가속화되면서 데이터센터 업계의 체질 개선이 빨라지고 있다. 폭발적인 데이터 처리량과 전력 소모를 감당하기 위해 기존 인프라를 넘어선 고전압 직류(DC) 설계와 고밀도 전력 솔루션이 미래 데이터센터의 핵심 경쟁력으로 부상하고 있다.

■ GPU 확산에 기존 AC·DC 혼합 방식 ‘한계’… 고전압 DC가 대안

글로벌 핵심 인프라 솔루션 기업 버티브(Vertiv)는 13일 발표한 '버티브 프런티어스' 보고서를 통해 기가와트(GW)급 데이터센터 확장에 따른 설계 트렌드 변화를 짚었다.

보고서에 따르면, 현재 대부분의 데이터센터는 AI 업무량 증가로 전력 밀도가 급격히 높아지면서 기존 교류(AC)와 직류(DC) 혼합 분배 방식으로는 효율성을 담보하기 어려운 상황에 직면했다. 이에 대한 해결책으로 전류 감소와 도체 크기 축소가 가능해 에너지 효율이 높은 ‘고전압 직류(DC) 아키텍처’가 강력한 대안으로 떠오르고 있다.

■ ‘온프레미스·하이브리드 AI’ 확산… 유연한 고밀도 설계 필수

AI 투자가 범용 서비스를 넘어 기업별 맞춤형 서비스로 진화함에 따라 데이터센터의 형태도 다양해지고 있다. 보안과 규제가 엄격한 산업군을 중심으로 사내구축형(온프레미스)이나 하이브리드 AI 환경에 대한 수요가 커지고 있기 때문이다.

이러한 분산형 AI 환경에서는 좁은 공간에서 높은 전력을 안정적으로 공급하고 열을 식히는 ‘액체 냉각(Liquid Cooling)’ 솔루션의 중요성이 더욱 커질 전망이다. 또한, 데이터센터 구축 속도를 높이기 위해 가상 세계에 실물을 구현하는 ‘디지털 트윈’ 기반 설계 방식도 주요 트렌드로 자리 잡고 있다.

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HPE [출처=HPE 제공. 재판매 및 DB 금지]

■ 중앙 클라우드에서 ‘자율 운영 마이크로 센터’로 진화

휴렛팩커드 엔터프라이즈(HPE) 역시 올해 데이터센터가 단순한 통신 장비실을 넘어 ‘소형 하이퍼스케일 캠퍼스’로 진화할 것이라는 전망을 내놨다.

HPE는 향후 데이터센터가 AI의 지원을 받아 장애를 스스로 예측하고 성능을 자동 최적화하는 ‘폐쇄형 루프(Closed-loop) 시스템’으로 발전할 것이라고 분석했다. 특히 기존의 중앙 집중식 클라우드 구조가 AI 추론 가속기를 갖춘 소형 ‘마이크로 데이터센터’로 전환되면서 효율성이 극대화될 것으로 보인다.

■ 보안은 이제 내재 요소… 분산형 AI 엔진이 사이버 공격 탐지

보안 패러다임도 바뀐다. 네트워크 보안이 부가 기능이 아닌 데이터센터 설계의 핵심 내재 요소가 되는 것이다. 앞으로는 분산형 AI 엔진이 실시간으로 사이버 공격을 탐지하고 방어하는 자율 보안 체계가 구축될 전망이다.

국내 데이터센터 업계 관계자들은 “AI 경쟁력은 결국 전력을 얼마나 효율적으로 관리하느냐에 달렸다”며 “차세대 전력망 확보와 냉각 기술 도입이 향후 시장 점유율을 가르는 분수령이 될 것”이라고 입을 모았다.

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