아리스타, 액체 냉각·광학 기술로 AI 네트워크 전력 효율 높인다

스위치 및 네트워킹 소프트웨어 업체 아리스타네트웍스(Arista Networks, 이하 아리스타)는 기업용 AI 네트워크에서 전력 소모를 크게 줄일 수 있는 액체 냉각 스위치와 랙 도입 계획을 공개했다.

최근 열린 애널리스트 데이(Analyst Day) 행사에서 공동 설립자 안드레아스 벡톨샤임은 아리스타가 기업 데이터센터 고객을 위해 100% 액체 냉각 방식의 스위치와 랙을 개발 중이라고 밝혔다. 그는 “액체 냉각은 팬이 필요 없어 전력을 절감하고 진동을 줄여 광학 장비에 더 적합하다”라며 “온도 조건에 따라 시스템 차원에서 5~10% 전력 절감 효과를 낼 수 있다”고 설명했다.

아리스타는 현재 ORv3W 기반 데이터센터 서버 랙을 개발하고 있다. 이 랙은 약 120kW 전력을 지원하며 최대 32개의 AI 패브릭 스위치와 광 패치 패널, 관리 스위치, 전력 선반을 동시에 구동할 수 있다. 또한 고밀도 스위치 냉각을 위한 액체 결합 구조를 지원한다.

벡톨샤임은 “우리는 이 방향에 많은 개발 역량을 집중하고 있다”며 “패브릭 스위치 32개와 패치 패널, 관리 스위치, 전력 선반을 집적할 수 있는 완전 액체 냉각 스위치 랙을 설계 중이다. 이는 고밀도 스위치 구성을 가능하게 하는 액체 냉각 데이터센터 최적화 설계”라고 말했다. 그는 이어 “궁극적으로 AI 데이터센터에는 액체 냉각 스위치가 필요하다. 전력 소모와 장애율을 줄이는 동시에 확장형 네트워킹을 가능하게 한다”고 강조했다.

벡톨샤임은 리니어 플러그형 광학(Linear Pluggable Optics, LPO) 지원에 대해서도 언급했다. LPO는 광 모듈 간 직접 연결을 통해 디지털 신호 프로세서(DSP) 같은 전통적 구성 요소를 제거한다. 이는 스위치 ASIC에 광학 부품을 직접 통합하는 공동 패키지 광학(Co-Packaged Optics, CPO)과 다른 방식이다.

전문가들은 두 기술 모두 향후 AI 및 광 네트워크에서 전력 절감과 대역폭 밀도 향상에 기여할 것으로 보고 있다. 다만 CPO는 통합 기술이 많아 배치가 더 복잡하고, LPO는 단순성을 강점으로 한다는 차이가 있다.

벡톨샤임은 “LPO는 다른 광학 방식 대비 추가로 20% 전력 절감 효과를 제공할 수 있다”며 “초기 테스트에서 열화된 조건에서도 우수한 수신 성능을 보였지만 송신 경로는 커넥터 수준에서 반사와 혼선(crosstalk)에 민감하다”라고 전했다.

그는 IEEE가 주최한 핫인터커넥츠(Hot Interconnects) 컨퍼런스에서 “에너지 효율적 광학으로 가는 길은 대량 생산 역량에 달려 있다”라며 “검증된 생산 규모 없이는 고급 광학 패키징은 여전히 어렵고 위험하다”라고 말했다.

이어 벡톨샤임은 투자자 행사에서 “우리는 CPO든 LPO든 특정 기술에 종교처럼 집착하지 않는다. 하지만 한 가지에는 집착한다. 바로 예측 가능한 방식으로 대량 출하할 수 있는 능력이다”라고 언급했다. 그는 “업계는 내년에 약 5,000만 개의 OSFP 모듈 출하를 예상한다. 그러나 CPO의 현재 출하량은 제로다. 제로에서 5,000만 개로 가는 것은 불가능하다. 공급망이 존재하지 않기 때문이다. 기술이 연구실에서 입증되더라도 업계 수요에 맞는 물량으로 확대하는 것은 엄청난 도전”이라고 지적했다.

벡톨샤임은 “우리는 전력 절감을 위한 액체 냉각, 팬 전력 제거, 전력 및 비용 절감을 위한 LPO 지원, 데이터센터 공간과 관련 비용을 줄이는 랙 밀도 확대, 무엇보다 AI 데이터센터 최적화를 위한 패브릭 구현에 집중하고 있다”고 말했다.

벡톨샤임은 “우리가 ‘목적 기반 AI 데이터센터 패브릭(purpose-built AI data center fabric)’이라고 부르는 것은 이더넷 기술을 중심으로 AI 애플리케이션 성능을 최적화하는 데 있다”며 “이는 고객 입장에서 확장형(scale-up)과 확산형(scale-out) 환경 모두에서 가장 중요한 성과 지표”라고 말했다. 그는 “일부는 고객 맞춤형 스위치 설계가 포함되고, 또 다른 부분은 전력과 비용 최적화가 포함된다”며 “현재 하드웨어 엔지니어링 부서의 상당 부분이 이런 작업에 집중하고 있다”라고 설명했다.

아리스타의 CEO 제이슈리 울랄은 투자자 행사에서 “결국 아리스타의 핵심은 표준에 있다”고 강조했다. 그는 “현재 CPO 구현을 보면 엔비디아, 마벨, 브로드컴이 각각 다른 버전을 내놓고 있다”며 “반면 공동 패키지 구리(co-packaged copper, CPC)와 플러그형 광학은 특정 구현에 종속되지 않고 풍부한 기능을 제공한다. 고객들이 중요하게 생각하는 부분이 바로 이것”이라고 말했다. 이어 “이 기술들이 조금 더 성숙해지고 준비된다면 우리는 모두 받아들일 것”이라고 덧붙였다.

울랄은 “현재 고객들이 우리에게 CPO를 적극적으로 요구하는 단계는 아니다. 초기 CPO 관심은 여전히 시험 단계에 머물러 있으며 공급망이 이를 따라잡아야 한다”며 “고객이 기술에 익숙해지고 ‘우리가 원한다’고 말한다면 업계 전체가 이에 동참할 것이고, 우리도 당연히 포함된다”라고 전했다.
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