일론 머스크 xAI

주요 주제: 배터리 국소 과열 방지

 

최근 외신에 따르면, 일론 머스크가 비밀리에 추진하던 XAI의 데이터 센터 서버들이 공개되었다.

그는 엔비디아의 H100 GPU를 무려 10만 개나 설치하여 우주와 시공간에 대한 이해를 목표로 하는 야심찬 프로젝트를 진행하고 있다.

xAI는 불과 반년 만에 기업 가치가 55조 원으로 평가되며 엄청난 투자금을 유치했다. 그러나 머스크는 수천만 원짜리 GPU를 10만 대 이상 설치했음에도 불구하고 여전히 전력 소비와 발열 문제를 해결하지 못하고 있다. 현재 AI 컴퓨팅은 대부분 엔비디아 GPU 플랫폼에서 이루어지며, GPU의 높은 전력 소비와 발열은 인프라 비용을 급증시키고 있다. 몇 대의 GPU만 설치해도 소음 공사와 전기 공사가 필요하며, 규모가 커질수록 이러한 문제는 더욱 심각해진다.

 

지금은 AI 전쟁이 아니라 전력 전쟁이다.

 

머스크는 2025년이 되면 AI를 위한 충분한 전기를 확보하지 못할 것이라고 말했으며. 일부 기업은 이 문제를 해결하기 위해 데이터 센터를 바다에 설치하는 방안까지 고려하고 있다. 글로벌 반도체 기업인 어플라이드 머티리얼즈의 CEO 게리 디커슨은 2025년에는 전 세계 전력의 15%를 데이터 센터가 소비할 것이며, 이는 지구에 재앙을 초래할 것이라고 예견했다. 미국 전력 연구소에 따르면 2027년 세계 데이터 센터의 물 소비량이 영국의 연간 물 소비량의 절반에 달할 것이라고 전망하고 있다.

 

문제는 발열의 원인을 정확히 파악하지 못하고 있다는 것.

 

기존의 온도 측정 기술은 해상도의 한계로 인해 반도체 내부에서 어디서 발열이 발생하는지 알아내지 못 했다. 반도체는 수억 개에서 수십억 개의 트랜지스터로 구성되어 있는데, 그중 어떤 부분이 발열을 일으키는지 파악하기 어렵다. 이는 마치 어디서 불이 나는지 모르고 물을 마구 뿌리는 것과 같다.

 

이러한 상황에서 로체스터 대학의 안드레아 교수 연구팀은 생명공학 분야에서 사용되는 고해상도 현미경 기술을 활용하여 이 문제를 해결했다. 연구팀은 스테드 현미경(STED microscopy)을 사용하여 기존 광학 기술보다 네 배 높은 해상도를 달성하고, 10μm 떨어진 곳에서도 120nm 이하의 온도 변화를 감지하는 데 성공했다. 이를 통해 반도체 내부의 특정 영역에서 어디에 온도가 집중되는지 정확히 파악할 수 있게 되었다. 이 혁신적인 기술은 데이터 센터와 스마트폰의 에너지 사용량을 30~50%까지 절감할 수 있는 잠재력을 가지고 있으, 배터리의 국소 과열을 방지함으로써 전기차와 스마트폰의 수명을 두세 배 이상 연장할 수 있을 것으로 보인다. 또한, AI기반 온도 제어 시스템과 결합하여 실시간으로 온도를 모니터링하고, 필요할 때만 냉각을 최적화할 수도 있으니, 이 연구는 통섭적 사고의 중요성을 잘 보여줍니다. 기계공학 연구자들이 생명공학의 현미경 기술을 도입하여 새로운 해결책을 찾은 것이다. 이는 나노공학자들이 mRNA를 안정화하기 위해 나노파티클을 활용하여 코로나 백신 개발에 기여한 사례와 유사하다.

 

현재 챗GPT는 구글 검색보다 두 배 이상의 전력을 사용하고 있으며, 그로 인한 경제적, 환경적 피해가 심각하다. 따라서 이러한 발열 문제를 해결하는 것은 수백조 원 이상의 가치를 창출할 수 있을 것이다. 독일의 전원 공급 장치 조사인 니온(Nion)은 "죽느니 열을 식히는 것이 낫다"라는 말을 남겼다. 이는 발열 문제의 심각성과 해결의 필요성을 강조한다. 종합하면, AI 시대의 도래와 함께 전력 소비와 발열 문제는 더욱 중요한 과제가 되고 있으며, 이를 해결하기 위한 혁신적인 기술과 통섭적 사고가 필요다. 로체스터 대학의 연구는 이러한 문제 해결의 가능성을 보여주는 중요한 사례입니다.