방열판이 결국 PC에서 가장 비싼 부품이 될 수도 있습니다.
다이아몬드 광산으로 명성이 높은 De Beers Group 소유 기업인 Element Six(E6)가 냉각 효율을 개선하기 위해 구리 도금 다이아몬드 복합 소재를 출시했다. E6에 따르면, 이 새로운 솔루션은 열 발생량이 많은 인공지능(AI), 고성능 컴퓨팅(HPC), 그리고 GaN RF 장치와 같은 다양한 애플리케이션에 적용될 수 있다.
E6의 최고 기술 책임자(Chief Technologies) 다니엘 트윗첸(Daniel Twitchen)은 "전력 수준이 높아지고 패키징 기술이 발전함에 따라, 반도체 장치의 열 관리는 여전히 중요한 과제로 남아 있습니다"라고 말하며, "당사의 구리-다이아몬드 복합 소재는 확장성이 뛰어나고 경제적인 차세대 AI 및 HPC 장치 솔루션을 제공함으로써 이러한 어려움을 해결합니다. 이 혁신은 고객사들이 냉각 비용을 절감하는 동시에 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 도움을 줄 것입니다."라고 설명했다.
다이아몬드는 자연적이든 합성적이든 전기 절연체라는 특성을 가지고 있다. 하지만 구리보다 열 전도율이 월등히 높아, 기존 소재보다 열 에너지를 훨씬 효율적으로 전달할 수 있는 방열판(히트싱크)에 이상적이다. 다만 다이아몬드의 높은 가격 때문에, 이 소재를 활용한 연구는 주로 산업용 또는 고급 애플리케이션으로 제한되어 왔다.
- 100W 자동차 앰프가 커스텀 RTX 3080 히트싱크에 해킹되다
- 3D 프린팅 팬리스/펌프리스 액체 쿨러가 데이터센터용 600W 냉각 성능 제공
- 일체형 베이퍼 챔버를 탑재한 써멀 패드가 일반 써멀 패드 대비 50~80배 향상된 열전도율 주장
E6는 과거 글로벌 다이아몬드 공급을 독점했던 De Beers사 계열사였기 때문에, 이 복합 소재 제작에 필요한 다이아몬드 원자재 확보에 어려움이 없을 것으로 예상된다. 한편, 스타트업 아카시 시스템즈(Akash Systems)는 GPU 냉각에 다이아몬드 소재를 활용하는 방안을 검토하고 있으나, 지속적인 연구를 위해 여전히 CHIPS 및 과학법(CHIPS and Science Act) 관련 1,820만 달러의 자금 지원을 요청하는 상황이다.
만약 이 구리-다이아몬드 복합 소재가 시장에 상용화된다면, 가장 먼저 AI 데이터센터에 도입될 가능성이 높다. 데이터센터는 GPU와 프로세서를 냉각하는 데 막대한 전력을 소모한다. 이 복합 소재는 냉각 효율을 획기적으로 높여, 국가 전력망에 이미 부하를 주고 있는 이러한 시설들의 전력 소비를 줄이는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.
더 나아가, 대량 생산을 통해 소재 가격이 하락하여 일반 소비자에게도 합리적인 수준이 된다면, RTX 5090과 같은 고성능 PC 부품이 더욱 작고 컴팩트한 폼 팩터로 출시될 수 있다. 이는 소형 폼 팩터 PC 사용자들에게 매우 큰 이점이며, 사용자들이 작고 세련된 디자인의 PC와 풀사이즈 타워 데스크톱급의 강력한 성능을 모두 누릴 수 있게 할 것이다.