향후 반도체에서 엣칭냉각이 왜 중요한것인가요
현재 자율주행이나 AI관련되어서 반도체산업에서 엣칭냉각 공정이 중요하다고 하는데요.
엣칭냉각의 어떤 특징때문에 중요하다고 보는것인지 알고 싶습니다
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
AI는 상당한 양의 연산 능력을 요구하기 때문에 차세대 하드웨어의 전력 소비는 상당한 양의 열을 발생합니다.
이 열은 시스템의 성능에 문제를 일으킬 수 있고, 작동 한계 내에서 냉각되지 않으면 IT 디바이스의 하드웨어 고장으로 이어질 수도 있습니다.
AI, 저지연 스트리밍, 게임 등 새로운 기술을 위한 고밀도 솔루션을 배포하는 시설 운영 팀에게는 열 관리 문제를 해결하는 것이 가장 중요합니다.
생성형 AI가 요구하는 고성능 컴퓨팅을 구축하는 데 필요한 인프라를 살펴보면
공랭식 냉각 기술로는 효율적으로 관리할 수 없는 고열 문제를
액체 냉각 시스템이 해결하는 사례들을 확인할 수 있습니다.
액체 냉각은 냉각판을 고열 부품인 CPU, GPU, 경우에 따라 메모리 모듈 및 전원 공급 장치에 직접 연결하는 데 중점을 둔 설계를 포함합니다.
D2C 냉각판은 보드의 열 발생 부품 위에 장착되어 단상 냉각판 또는 2상 유체를 통해 열을 배출합니다.
이러한 냉각 기술은 랙의 전체 장비에서 발생하는 열의 약 70 ~ 75%를 제거할 수 있으며, 나머지 25 ~ 30%는 공랭식 냉각 시스템을 통해 쉽게 제거할 수 있습니다.
액침 냉각은 액체로 열을 100% 제거할 수 있는 액체 냉각 기술의 또 다른 버전입니다.
이 방식은 기존의 공랭식 냉각 방식과는 근본적으로 다른 냉각 방식으로, 유전체 유체를 다룰 때 복잡한 과정이 필요합니다.
액침냉각 기술은 ‘플루이드(Fluid)’, 또는 ‘액침냉각유’라 불리는 비전도성 유동체(액체와 기체를 아울러 이르는 말. 액침냉각유의 경우, 기체와 액체 사이의 중간물질을 말함.)
를 냉매로 삼아 열을 관리합니다.
액침냉각유는 전기가 통하지 않는 일종의 윤활유라고 보시면 되는데요. 비전도성 ‘기름’이 원료이므로 현재, 정유업계에서 액침냉각 사업을 주도하고 있습니다.
액침냉각은 높은 열전도율을 갖는 플루이드를 통해 서버의 열을 직접 흡수합니다.
서버의 온도를 낮추는 기능뿐 아니라 여러 전자 장치의 시스템 온도를 균일하게 유지하는 용도로도 쓰입니다.
배터리나 서버 등은 과열되면 먼저 발열을 제어해야하기 때문에 제 성능을 발휘하지 못하고 전력 소비량도 높아지게 됩니다. 일정 온도를 유지하는 것이 굉장히 중요한 이유죠.
열전도율은 높고 전기 전도율은 ‘0’인 플루이드이기에 누전이나 기계 고장의 우려도 없습니다.
액침냉각은 열기가 플루이드에 바로 전달되는 방식이므로, 차가운 공기를 순환시키는 ‘공랭식’, 물을 사용해 간접적으로 열을 식히는 ‘수랭식’에 비해 냉각 효율 또한 높습니다.
액침냉각은 기존 공랭식(공기로 냉각) 시스템보다 평균적으로 전력효율을 30% 이상 개선할 수 있다고 합니다.
GPU 서버는 52%, CPU 서버는 12~15%의 에너지를 절감할 수 있습니다.
이를 통해 서버의 컴퓨팅 파워를 향상시킬 수 있으며, 동시에 건설비용과 탄소배출량은 저감시킬 수 있습니다.
효율적인 열 관리로 전력 사용량이 줄어드는 만큼 공정비와 관리비를 아낄 수 있는 것입니다.
그러면 탄소 저감 효과도 자연히 따라오겠죠. 액침냉각 기술의 성장세가 더욱 기대되는 이유입니다.
안녕하세요.
엣칭냉각은 반도체 제조 과정에서 열 관리를 최적화하여 공장의 정밀성을 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 자율주행과 AI 기술이 발전하면서 더욱 복잡해지고 미세한 회로 설계가 필요해지면서, 엣칭 냉각 기술은 생산 효율과 제품 품질을 유지하는 데 필수적입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
반도체 산업에서 에칭 냉각 공정의 중요성에 대해 설명해 드리겠습니다.
정밀한 온도제어 : 웨이퍼 온도의 정확한 제어로 에칭 정확성과 균일성 확보
공정 안정성 향상 : 균일한 온도로 안정적인 플라즈마 형성 및 고주파 파워 공급
미세 구조 형성 : ai와 자율주행 칩에 필요한 미세 구조 제작 가능
열 효율 향상 : 전체 칩의 열 효율 개선으로 고성능 칩의 안정적 작동 지원
생산성 향상 : 최적화된 냉각으로 공정 시간 단축 및 생산성 증대
이런 특징들로 인해 에칭 냉각 공정은 고성능, 고집적 반도체 생산에 핵심적 역할을 하게됩니다.
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
엣칭냉각은반도체 제조에서매우중요합니다 고온에서엣칭 공정의 정밀도가저하될수있어냉각을통해정확성을유지하고불량률을줄입니다또한,공정의안정성을높여일관된품질을보장하며,열적스트레스를감소시켜 소자의성능과수명을향상시킵니다 자율주행및AI기술의발전에 따라고밀도집적회로가필요해즈므로효과적인냉각시스템은필수적입니다
안녕하세요. 박온 전문가입니다.
엣칭냉각은 온도를 조절해서 패턴을 더 정확하게 만들고, 공정을 빠르게 진행할 수 있도록 도와줍니다. 또 고온으로 인해 재료가 손상되는 것을 막아주기도 하죠. 자율주행이나 AI 같은 최신 기술이 발전하면서 반도체의 성능이 더 중요해져서, 엣칭냉각의 역할도 더욱 커지고 있는겁니다.
안녕하세요. 원형석 전문가입니다.
에칭했을 때 깊이에 따라 반도체의 효율이 다르가때문애 냉각 속도와 냉각온도에 따라 깊이가 달려져소 효율에 엄청난 영향울 줍니다