[CEO인터뷰] ㈜엠에이치에스 임종수 대표, “대한민국의 AI반도체 냉각을 책임질 수 있도록”
모든 분야에 인공지능(AI)이 도입되며 전 세계가 AI산업에 주목하고 있다. 이와 함께 AI반도체 냉각 분야에도 눈길이 쏠리고 있다. AI반도체 냉각 솔루션을 제공하는 ㈜엠에이치에스의 임종수 대표를 만나 자세한 이야기를 들어봤다.
임종수 대표
Q. 기업 소개를 부탁드립니다.
엠에이치에스는 고객 맞춤으로 냉각 솔루션을 설계하고 제품을 생산할 수 있는 회사입니다. 당사는 소프트웨어 사업부에서 축적된 CFD(전산유체역학) 열유동 해석 시뮬레이션 기술을 바탕으로 고객이 원하는 제품을 설계하고 생산하고 있습니다. 한마디로 냉각모듈(히트싱크)의 설계부터 양산까지 턴키로 수행할 수 있는 회사입니다.
이를 위해 기계공학을 전공하였으며, 세부적으로 열유체분야에서 CFD(전산유체역학)을 공부했습니다. 대학원을 졸업하고 셀시아테크놀러지스에서 설계팀장으로 평판형 열전달장치(Heat spreader)의 설계 및 제작에 참여하였습니다. 그 이후 지멘스 인더스트리 소프트웨어에서 기술용역팀장으로 근무하면서 다양한 분야의 CFD해석을 수행하였으며, 이러한 과정들을 거쳐 현재 엠에이치에스의 대표 자리에 있게 되었습니다.
Q. AI반도체의 냉각에 대해서 설명해 주세요.
최근 이슈가 되고 있는 AI 반도체는 그 성능 만큼이나 냉각도 중요한 문제로 부각되고 있습니다. 현재 NVIDIA의 주력 모델인 H100의 TDP(열설계점)은 700W에 이르고 있는데, 일반적으로 공냉식으로 냉각 할 수 있는 칩의 최대 발열량은 약 500W전후로 보고 있습니다. 그 이상의 발열이 발생하면 공냉식 히트싱크의 체적이 너무 커져서 효율이 떨어질 수 밖에 없습니다. 향후 NVIDIA의 주력 모델이 될 블랙웰의 B100모델은 TDP가 1KW이상으로 증가하는데, 이것은 냉각방식의 패러다임을 공냉식에서 수냉식으로 바꾸는 기폭제가 되고 있습니다. 블랙웰 이후의 모델은 더 많은 발열량이 발생할텐데 이런 상황을 고려하여 액침 냉각 방식을 연구하여 도입하고자 노력하고 있습니다. 하지만 수냉식 냉각 방식을 도입하기 위해서는 고려해야할 사항이 많습니다. 수냉식도 공냉식처럼 팬을 사용해야 하며, 공냉식의 방열핀에 해당하는 곳에 물이 흐르는 방식이며 물을 순환하기 위한 펌프도 추가로 필요합니다. 또한 절연이 중요한 전자 장비에서 수냉식은 시스템 다운을 야기할 수 있는 누수(leak)의 가능성도 가지고 있습니다. 이 문제는 냉각수에 절연액을 사용하면 해결되지만, 누수가 발생하는 것은 냉각시스템이 제대로 작동하지 않는 것을 의미하므로 내구성과 신뢰성이 공냉식보다 떨어진다고 볼 수 있습니다.
현재 개발이 활발한 액침 냉각방식은 PCB기판을 수조 안에 담그는 형식이라, 기존 데이터 센터에는 사용할 수 없으며, 냉각액의 하중으로 인한 데이터센터 건축비가 많이 상승 할 수 있을것이라 예상할 수 있습니다. 이러한 여러 발열 문제 이슈로 GPU가 아닌 AI 알고리즘 계산에 최적화된 NPU(신경망처리장치)의 개발이 활발한 상황으로 NPU는 전성비(전력소모량 대비 성능)를 주요 강점으로 내세우고 있습니다.
Q. MHS가 냉각 솔루션을 제공하고 있는 업체는 어디가 있나요?
최근 수년전부터 고발열 칩에대한 냉각이슈가 부각 되었습니다. 칩의 성능이 높아지면서 칩의 발열량도 같이 높아졌기 때문입니다. 반도체 칩이 최대의 성능을 발휘하기 위해서는 J.T(Junction Temperature)를 넘지 않아야 하는데 과거에는 벌크한 히트싱크로 문제없이 냉각되던 반도체 칩들이 이제는 고발열을 잡기 위한 고성능의 히트싱크를 필요로 하게 되었습니다.
여기에 고성능의 반도칩은 AI분야 뿐만 아니라, 자율주행, 의료기기, 통신, 자동차 등에도 널리 쓰이고 있어 엠에이치에스는 이러한 모든 다양한 분야의 니즈에 대응하고 있습니다.
실제로 현재 협업하고 있는 업체로는 AI반도체 분야에서는 퓨리오사에이아이, 리벨리온, 딥엑스 등이 있으며, 자율주행 분야는 HL클레무브, 의료기기쪽은 지멘스헬시니어스, 브라이토닉스이미징, 씨젠, 오스테오시스 , 항공 분야에서는 휴니드테크놀러지스와 같은 업체가 있습니다. 차량용 반도체는 카네비모빌리티와 개발 진행중입니다.
Q. 귀사만의 차별점에 대해 설명해주세요.
엠에이치에스는 냉각모듈의 최적화 해석 및 설계 노하우를 가지고 있습니다. 보통 칩을 개발하는 단계에서는 칩의 냉각은 고려하지 않고, 성능 향상에만 집중하게 됩니다. 하지만 칩의 개발 이후부터는 칩의 성능을 온전히 발휘하기 위해 냉각을 반드시 고려해야 합니다.
엠에이치에스는 CFD(전산유체역학) 열유동 최적화 해석을 통하여 검증하고 제품을 설계하고 생산합니다. 당사만의 특허 기술은 크게 2가지가 있는데, NPU와 같은 칩의 면적이 넓은 고발열 칩의 공냉식 냉각 효율을 높이기 위한 기술과 마이크로 채널을 이용한 박판형 수냉식 냉각 기술이 있습니다. 이중 마이크로채널을 이용한 박판형 수냉식 냉각 기술은 엠에이치에스의 독보적인 기술로, 우선 AI반도체 고객사 칩에 우선 적용할 예정입니다.
Q. 앞으로의 방향성과 목표가 있다면 말씀해주세요.
우선 국내 AI반도체 팹리스 3사의 성공을 위하여 최고의 히트싱크를 개발하여 납품하는 것이며, 이후 국내 레퍼런스를 바탕으로 NVIDIA , AMD 등 기존 GPU 설계 최강 업체에 자사의 기술이 담긴 최고의 성능을 가진 냉각 솔루션을 제공하는 것입니다.
또한 AI반도체 이외에 현재 진행하고 있는 자율주행, 의료기기, 항공, 자동차 분야등에 사용되는 고성능 칩의 냉각을 해결 할 수 있는 가장 강력한 열관리 설계 능력을 갖춘 독보적인 경쟁력의 세계 최고의 기업이 되는 것이 목표입니다.