CPU 퍼포먼스를 약 33% 향상시키는 「패시브 염수 냉각」이란?

 
 
발열 문제가 생기는 CPU를 냉각하는 방법으로는 일반적인 공랭식 외에 수랭식 및 유(기름)냉식 등이 있습니다. 홍콩 성시 대학의 연구팀에서, 정밀 기기에는 사용하지 않는 것이 불문율인 「염수」로 CPU를 냉각하는 시스템을 발표했습니다.

Pass Boosts CPU Performance by Almost 33% | Tom's Hardware

Passive Salt Water Cooling Boosts CPU Performance by Almost 33%

이번에, 홍콩 성시 대학 에너지 환경학부의 웨이 우 씨 등이 개발한 냉각 시스템은 흡습성이 있는 브롬화 리튬염의 용액으로부터 수분이 증발하는 프로세스로 CPU를 냉각하는 구조입니다.

브롬화리튬염을 수증기만 통과시키는 다공질의 막에 가두어, 그것을 플레이트에 끼우는 것으로 염분이 전자기기에 접촉하지 않도록 되어 있다는 것 외에, 금속제 방열판을 사용하여 효율적으로 열이 잘 빠져나가도록 설계되었습니다.

HSMHS의 패시브 냉각 시스템은 '이탈 냉각 공정'과 '흡수 재생 공정'이라는 두 단계로 작동합니다.

우선, 이탈 냉각 공정에서는 용액에서 수분을 증발시켜 열을 제거합니다. 그리고 냉각이 끝나면 흡수 재생 공정으로 이행하여 고농도가 된 소금 용액이 주변 공기로부터 수분을 흡수하여 자동으로 냉각 능력을 회복합니다.

우 씨는 "이 장치는 포유류가 수분을 공급하고 다시 땀을 흘릴 준비를 하는 것처럼, 비가동 시에 공기 중의 수증기를 흡수함으로써 자발적이고 신속하게 냉각 능력을 회복할 수 있는 것입니다."라고 말했습니다.

컴퓨터 프로세서, 특히 데이터 센터와 같은 대규모 장비에서는 냉각 비용이 큰 문제가 됩니다. fan과 같은 가동부가 없고, 수냉 펌프와 같이 전력도 필요로 하지 않는 패시브 냉각 시스템은 매력적이지만, 기존의 패시브 냉각 시스템은 곧 열 포화상태가 되어 버려, 열 스로틀링의 발생 등에 의해 퍼포먼스가 크게 떨어지는 문제가 있었습니다.

한편, 연구팀이 HSMHS를 사용하여 실시한 테스트에서 일반적의 방열판을 사용한 경우에 비해 디바이스 성능을 32.65% 향상하는 데 성공했습니다.

HSMHS의 주요 특징 중 하나는 유효 냉각 시간이 길다는 것입니다. 전술한 테스트에서 HSMHS는 프로세서를 64도 이하로 약 400분간 냉각할 수 있었습니다만, 이것은 최첨단 소재인 금속 유기 구조체(MOF)에 비해 10배나 우수하다는 것. 또한, 브롬화리튬염은 저렴하기 때문에 코스트 퍼포먼스 면에서도 높고, 크롬을 베이스로 한 MOF와 비교하면 코스트 효율은 약 1,000배에 달합니다.

우 씨는 HSMHS에 대해 "이 냉각 전략은 비용 효율적이고 확장성이 뛰어나기 때문에 기술적 장벽이 적고, 다양한 냉각 용도에 사용할 수 있습니다."라고 말했습니다.

와우...
이건 거의 혁명적...