인텔이 이 프로젝트를 수년간 진행해 온 것으로 전해졌다
인텔이 전력 소모가 많은 칩에서 발생하는 열 방출 증가에 대비하기 위한 새로운 방법을 테스트하고 있습니다. 최근 열린 '파운드리 다이렉트 커넥트(Foundry Direct Connect)' 행사에서, 인텔은 CPU의 냉각 효율을 높이기 위해 설계된 실험적인 패키지 레벨 수랭 솔루션을 공개했습니다. 인텔은 LGA(Land Grid Array) 및 BGA(Ball Grid Array) CPU용 작동 프로토타입을 모두 보유하고 있으며, 인텔의 Core Ultra 및 Xeon 서버 프로세서를 활용한 데모도 진행했습니다.
이 냉각 솔루션은 냉각수를 실리콘 다이에 직접 적용하는 방식이 아닙니다. 대신, 특별히 설계된 소형 냉각 블록이 패키지 상단에 배치되며, 이 블록은 구리 재질의 미세 채널을 특징으로 하여 냉각수의 흐름을 정밀하게 유도합니다. 이 채널들은 다이의 특정 열점(hotspot)을 공략하도록 최적화될 수 있어, 열이 가장 많이 발생하는 지점의 열 제거 능력을 극대화할 수 있습니다.
인텔에 따르면, 이 시스템은 표준 액체 냉각수만을 사용하여 최대 1,000와트(W)의 열을 해소할 수 있습니다. 이러한 수준의 열 부하는 일반적인 소비자용 CPU에서는 흔치 않지만, 고성능 AI(Artificial Intelligence) 워크로드, HPC(High Performance Computing), 그리고 워크스테이션 애플리케이션에서는 중요하게 고려될 수 있습니다.
[추가 내용]
- AMD의 96코어 괴물급 CPU에 수랭 쿨링을 각인하는 기술이 차량 및 산업 부품에 적용되는 2,000W 다이 직접 냉각 구성
- 3D 프린팅으로 제작된 팬리스 및 펌프리스 액체 냉각기가 데이터센터용으로 600W의 냉각 성능 제공 가능
또한 이 냉각 어셈블리는 납땜(solder) 방식 또는 액체 금속 TIM(Thermal Interface Material)을 활용한다고 알려져 있는데, 이는 폴리머 기반 TIM보다 더 우수한 접촉 성능을 제공합니다. 인텔은 이를 기존에 커버를 제거한(delidded) 베어 다이에 장착하는 전통적인 액체 쿨러와 비교했을 때, 15~20% 향상된 열 성능을 제공할 수 있다고 밝혔습니다.
주목할 점은 인텔의 접근 방식이 단순히 연구실 수준의 실험에 그치지 않는다는 것입니다. 인텔은 수년 동안 이 기술을 연구해 왔다고 보도되었습니다. 현대 칩 설계에서 열 요구 사항이 높아짐에 따라, 인텔은 현재 이 시스템을 실제 환경에 배치할 수 있는 방안을 모색하고 있습니다.
인텔이 프로토타입을 다듬는 동안, 열 애호가(enthusiast) 커뮤니티는 이미 유사한 개념을 자체적으로 실험하고 있습니다. 유튜버 octppus는 최근 Intel Core i9-14900KS의 히트스프레더를 개조하여 기능하는 미니어처 워터 블록으로 가공했습니다. IHS(Integrated Heat Spreader) 내부에 자체 채널을 파내고 아크릴 아래 밀봉한 이 개조품은 DIY(Do-It-Yourself) 방식으로 인텔의 개념을 일부 모방한 형태입니다.
인텔은 이 냉각 방식이 주류 제품에 언제, 혹은 실제로 출시될지 확정하지 않았지만, 이번 데모는 CPU 열 설계 측면에서 매우 중요한 의미를 지닙니다. 전력 소비량과 패키지 밀도가 계속 증가함에 따라, 직접 냉각 방식은 가까운 미래에 전문가용과 하이엔드 애호가용 하드웨어 모두에게 필수 불가결한 요소가 될 수 있습니다.
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