액체 냉각은 특히 고밀도 컴퓨팅 환경에서 기존 공랭식 냉각에 비해 상당한 이점을 제공합니다. 프로세서에서 발생하는 열을 효율적으로 방출함으로써 액체 냉각은 에너지 소비를 줄이고 작동 온도를 낮추며 전반적인 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다. JetCool의 SmartPlate 시스템은 자체 포함형 폐쇄 루프 액체 냉각의 훌륭한 시작점이며, 특히 전체 액체 루프가 옵션이 아닌 환경에 적합합니다.

컴퓨트 및 GPU 서버에 폐쇄 루프를 추가하는 것은 새로운 일이 아닙니다. Dell, HPE, Lenovo와 같은 많은 고밀도 서버 플랫폼에서 폐쇄 루프를 보았습니다. 이 기술은 복잡한 인프라 수정의 필요성을 없애 초기 비용과 지속적인 유지보수 요구 사항을 줄여주기 때문에 훌륭합니다. 폐쇄 루프 시스템의 이점은 CDU 및 시설 수와 함께하는 전체 루프만큼 강력하지는 않지만, 여전히 많은 에너지 효율성 이점을 제공합니다.

JetCool은 SuperCompute와 같은 무역 박람회 및 가장 최근에는 지난 5월 Dell Tech World에서 주목받고 있는 이름입니다. 이들은 CPU 및 GPU 기반의 고성능 워크로드를 위한 솔루션으로 주목받고 있습니다. JetCool은 소켓형 및 애드인 카드 폼 팩터의 NVIDIA H100과 같은 광범위한 Intel 및 AMD CPU와 GPU를 지원합니다. JetCool은 또한 GB200 Superchip 및 차세대 CPU 아키텍처와 같은 신흥 플랫폼에 대한 엔지니어링을 출시했습니다.

JetCool SmartPlate 시스템은 현재 전 세계적으로 Dell 및 해당 채널 파트너를 통해 구매할 수 있으며, 이들은 포괄적인 글로벌 서비스, 지원 및 보증 범위를 제공합니다. 서버에 JetCool을 추가하는 것은 기본 서버 구성 가격에 약 10%의 업그레이드 비용이 발생합니다.

시스템이 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하기 위해 JetCool은 검토를 위해 폐쇄 루프가 장착된 Dell PowerEdge R760 시스템을 보냈습니다.

JetCool의 차이점은 무엇인가요?

JetCool의 특허받은 마이크로 대류 냉각 기술은 유체 제트를 사용하여 핫스팟을 타겟팅하여 기존 방식에 비해 우수한 열 전달 및 냉각 효율성을 제공합니다. 이 타겟 액체 냉각은 또한 효율성을 높여 Jetcool은 냉각에 최대 50% 적은 에너지를 사용하고 전체 전력 소비를 거의 18% 줄인다고 주장합니다. 이 솔루션은 다른 폐쇄 루프 액체 냉각 설정과 시각적으로 유사하지만, JetCool SmartPlates가 모든 차이를 만듭니다.

 

Jetcool의 SmartPlate 시스템 다이어그램

SmartPlate 시스템의 유체 제트는 다이의 핫스팟 위로 냉각수를 강제로 흘려보내 수동 흐름보다 열을 더 효과적으로 이동시킵니다. 이 냉각 솔루션의 효율성은 Jetcool 시스템이 더 높은 온도의 냉각수로 작동하면서도 우수한 성능을 유지할 수 있게 합니다. 차례로, 이 냉각 효율성은 전력 효율성으로 이어지며, 낮은 공기 흐름 요구 사항 덕분에 CPU뿐만 아니라 전체 데이터 센터의 온도를 낮춥니다. 데이터 센터 온도를 낮추면 전체 시설의 지속적인 운영 비용을 줄일 수 있습니다.

대부분의 데이터 센터 제공업체는 미국 난방 냉동 공조 엔지니어 협회(ASHRAE) 지침에 따라 A1-A4 표준을 준수하여 시설을 구축합니다. 이러한 표준은 공랭식 데이터 센터의 권장 온도 범위를 64.4°F ~ 80.6°F로 명시합니다. 고성능 구성 요소와 더 높은 수요의 컴퓨팅 작업으로 인해 최신 고밀도 서버는 더 많은 열을 방출합니다. 이는 데이터 센터에 어려움을 야기하는데, ASHRAE의 새로운 H1 표준은 환경이 64.4°F ~ 71.6°F 범위로 냉각되어야 한다고 명시합니다. 이는 전체 시설의 냉각 기능을 업그레이드하거나(전력 수요 및 운영 비용 증가) 시설 전체 액체 냉각 시스템을 설치하는 선택을 하게 합니다. 이 두 가지 선택 모두 막대한 초기 비용이 발생합니다. JetCool의 시스템은 냉각을 서버 섀시 내부로 이동시키고 공랭식 온도를 낮출 필요성을 줄이며 일반 ASHRAE A1-A4 지침 내에서 운영 비용 영향을 최소화하는 것을 목표로 합니다.

JetCool의 SmartPlate 시스템이 개선하는 또 다른 영역은 소음 공해입니다. SmartPlate 솔루션을 사용하면 섀시의 팬 속도가 줄어들어 시스템이 13dBA 더 조용하게 작동할 수 있습니다. 이 조용한 작동은 시설의 소음 공해를 줄이고 장비의 진동을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. JetCool은 이 13dBA 감소가 시설 소음을 최대 4배까지 줄인다고 말합니다. R760에 대한 연구에 따르면 공랭식 시스템의 소음은 77.8 dBA에서 시작했지만, JetCool의 SmartPlate 시스템은 64.4 dBA로 측정되었습니다.

JetCool의 또 다른 중요한 가치는 배포 용이성입니다. 이 솔루션은 특별한 것이 필요하지 않습니다. JetCool 솔루션 배포는 데이터 센터의 DLC 시스템보다 배포 및 유지보수 비용이 훨씬 저렴합니다. 추가 외부 하드웨어, 배관, 유지보수 또는 설치 비용이 필요하지 않습니다. JetCool의 자체 포함형 시스템은 동일한 공간에서 더 나은 효율성을 얻는 데 상당한 이점이 될 수 있으며, 고성능 구성 요소로 완전한 액체 냉각으로 전환하기 전에 시간을 절약할 수 있습니다.

JetCool 하드웨어 분석

JetCool은 Intel 4세대 및 5세대 Xeon 및 4세대 EPYC CPU가 장착된 플랫폼을 지원합니다. 이러한 시스템의 TDP 등급은 1U 섀시에서 최대 850W, 2U 섀시에서 최대 1,200W입니다. JetCool 시스템은 55°F ~ 95°F의 입기 온도 범위를 지원합니다. 언급했듯이 JetCool은 더 많은 칩과 GPU를 지원할 것이며, NVIDIA GB200에 대한 작업은 이미 진행 중입니다.

JetCool에서 제공한 이 특정 플랫폼은 Dell Poweredge R760 플랫폼을 기반으로 하며, 사양은 다음과 같습니다.

아래는 Jetcool이 보낸 R760 플랫폼 사진입니다. 구성 요소가 명확하게 보이며, JetCool의 문서화된 이미지와 성능은 실험실에서 본 것과 일치합니다.

아래는 JetCool이 제공한 SmartPlate 솔루션의 구성 요소 레이아웃을 보여주는 사진입니다. 액체 냉각에 익숙하지 않은 분들은 라디에이터, 펌프, 저장조와 같은 몇 가지 추가 부품을 볼 수 있습니다.

아래 사진은 펌프, 펌프 컨트롤러 및 콜드 플레이트를 보여줍니다. JetCool 콜드 플레이트는 다른 솔루션에 비해 냉각 성능이 뛰어나지만 매우 얇습니다.

위에 표시된 대로 시스템의 핵심인 이 특이한 모양의 부품은 냉각수 저장조입니다. 이 저장조는 크지 않지만 제 역할을 잘 수행합니다. 전체 루프는 약 10온스의 액체를 담고 있으며 서버의 보증 기간 동안 서비스 또는 재충전이 필요하지 않습니다.

라디에이터가 팬에 가깝게 배치되어 있음에도 불구하고 섀시를 통해 시스템 후면으로 충분한 공기 흐름이 있다는 점도 설계에서 중요합니다. 위의 사진에서는 보기 어렵지만 라디에이터 아래 DRAM으로 공기 흐름을 공급하는 틈도 있습니다.

Dell PowerEdge R760과 JetCool 성능

일반적으로 이러한 시스템은 공랭식 히트싱크로 테스트한 다음 액체 키트로 교체하여 성능 수치를 얻거나 공랭식 서버에서 동일한 CPU와 액체 루프를 비교합니다. 이번에는 두 옵션 모두 좋은 선택이 아니었기 때문에 JetCool에 자체 테스트를 도와달라고 요청했습니다.

JetCool은 내부 테스트에서 R760 플랫폼에 대한 데이터를 제공했습니다. 이 수치는 팬 속도, 주변 온도, CPU 최대 온도 및 전체 서버 전력 소비를 비교합니다. JetCool Smartplate 시스템의 최대 용량 이하에서도 공랭식 솔루션의 최대 성능을 약간의 여유를 두고 달성함을 보여줍니다.

공랭식 성능

JetCool SPS 성능

팬과 JetCool Smartplate 시스템 간의 전력 차이를 고려할 때, 이 시스템의 CPU는 62°C였고, 공랭식 시스템은 최대 팬 속도였으며, JetCool SPS는 60%에 불과했습니다. JetCool의 SPS에서 제공하는 냉각 효율성 차이는 동일한 성능에 대해 214W의 전력 소비 감소를 가져왔습니다. 이 전력 감소는 단 5대의 서버에 곱해지면 약 1KW의 전력을 절약합니다.

JetCool 데이터에만 의존하지 않았습니다. 다음 차트는 테스트에서 일관된 워크로드 하에서 JetCool 솔루션의 온도 안정성을 보여줍니다. 10조 자리 Pi BBP 숫자 추출을 Y-Cruncher로 실행했으며, 약 40분 동안 지속되었습니다.

이 테스트에서 코어 클럭이 부하 시 2300MHz로 떨어졌다가 몇 번의 스파이크를 제외하고는 안정적으로 유지되는 것을 보았습니다. 여기서 SmartPlate 시스템은 온도를 안정적으로 유지하도록 테스트되었으며 실망시키지 않았습니다. 약 40분 동안 일관된 부하 동안 CPU 온도는 60°C로 스파이크했다가 최고 61°C에 도달한 후 테스트가 끝나자마자 빠르게 하락했습니다.

벤치마크 성능

열 테스트 외에도 표준 서버 제품군을 실행했습니다. 액체 냉각 전용 Intel 'Q' CPU에 대한 좋은 비교 대상은 없지만, 이 빌드의 성능을 과거에 검토한 다른 빌드와 비교하는 데 도움이 될 수 있도록 데이터를 제시합니다.

• Dell PowerEdge R760
• CPU: 2x Intel Xeon Platinum 8470Q (각각 52코어 104스레드)
• 메모리: 768GB (12x64GB) 5600MHz DDR5

Cinebench 2024

Maxon의 Cinebench 2024 테스트에서 멀티코어 5,215점, 싱글코어 71점, MP 비율 73.53x를 기록했습니다.

Cinebench R23

Maxon의 Cinebench R23에서 멀티코어 105,569점, 싱글코어 1,252점, MP 비율 84.32x를 기록했습니다.

Blender 4.0 CPU

Blender 4.0 CPU 테스트에서 JetCool R760 플랫폼은 Monster 948.049, Junkshop 630.348, Classroom 476.018의 점수를 기록했습니다.

Blender 4.1 CPU

Blender 4.1 CPU 테스트에서 JetCool R760 플랫폼은 Monster 930.390, Junkshop 644.007, Classroom 473.364의 점수를 기록했습니다.

Geekbench 6 CPU

Geekbench 6 CPU에서 JetCool R760 플랫폼은 싱글코어 1,814점, 멀티코어 19,076점을 기록했습니다.

Blackmagic RAW Speedtest

Blackmagic Raw Speedtest에서 듀얼 Xeon Platinum 8470Q로 141FPS를 기록했습니다.

Blackmagic Disk Speedtest

Blackmagic Disk Speedtest에서는 4개의 Dell NVME SSD를 Raid0으로 구성하여 테스트했습니다.

Y-Cruncher

y-cruncher는 수조 자리까지 파이 및 기타 수학 상수를 계산할 수 있는 멀티스레드 및 확장 가능한 프로그램입니다. 2009년 출시 이후 오버클러커 및 하드웨어 애호가를 위한 인기 있는 벤치마킹 및 스트레스 테스트 애플리케이션이 되었습니다. 여기서 JetCool 플랫폼은 전반적으로 인상적으로 빨랐습니다.

7-Zip

인기 있는 7-Zip 유틸리티에는 성능 테스트에 사용하는 메모리 및 CPU 벤치마크가 포함되어 있습니다.

UL Procyon 2.7 AI 컴퓨터 비전

UL Procyon AI 컴퓨터 비전에서 REAL-ESRGAN까지 상당히 빠른 추론 시간을 보였습니다. 또한 총점 141점을 기록했습니다. 이 테스트에서는 추론에 Xeon Platinum 8470Q를 사용했습니다.

다른 기계와의 비교를 위해 UL은 Procyon의 모든 버전이 2.7 이전에는 점수가 다르기 때문에 비교할 수 없다고 발표했습니다.

결론

JetCool의 독점 노즐 구성, 국소 냉각 및 낮은 압력 요구 사항을 통해 JetCool SmartPlates는 기존 히트싱크보다 우수함을 보여줍니다. 또한 이 솔루션은 복잡하지 않으며 JetCool은 SmartPlates의 특허받은 제트를 사용하여 핫스팟으로 냉각수를 강제로 주입하는 등 몇 가지 재미있는 트릭을 가지고 있습니다. 근본적으로, 귀하의 조직에 JetCool이 장착된 R760이 있다면, 조용한 작동을 제외하고는 외부에서 알 수 없을 것입니다.

JetCool은 2023년에 Sabey Data Centers와 함께 Poweredge R740XDs를 테스트하여 효율성 차이를 평가하는 사례 연구를 발표했습니다. "Sabey의 평가에서 SmartPlate 시스템으로 냉각된 서버는 공랭식 서버에 비해 전력 소비가 13.5% 감소했습니다. 시스템의 액체 냉각수는 콜드 플레이트를 통해 전자 부품에서 직접 열을 흡수하므로 강력한 공기 흐름이 필요하지 않아 팬 속도가 크게 줄어듭니다." Sabey는 또한 배기 온도 감소 및 공기 처리 장치 부하 감소를 포함한 많은 다른 이점을 보았습니다. Sabey 사례 연구의 나머지 부분은 여기에서 찾을 수 있습니다.

현대 서버의 막대한 전력 요구 사항을 처리하기 위한 데이터 센터의 경쟁은 이미 치열하며, 이는 막대한 CPU 및 GPU 전력 소비 때문이며, 액체 냉각만이 이러한 요구를 처리할 수 있는 유일한 솔루션입니다. 다행히 액체 냉각에는 많은 옵션이 있지만, 모든 사람이 시설 수 연결을 갖춘 전체 액체 루프를 설치하거나, 침수 탱크를 다루거나, 복잡한 화학 물질을 관리할 수 있거나 원하는 것은 아닙니다. 복잡성 없이 오늘날 액체 냉각의 이점을 원하는 사람들에게 JetCool은 훌륭한 대안입니다.

베이징 첸싱 지에통 기술 유한회사
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