차세대 AIDC 인프라를 위한 AI 데이터센터 전력 테스트 과제 및 NGI 솔루션

대규모 언어 모델이 전례 없는 속도로 발전함에 따라, 인공지능 컴퓨팅 인프라에 대한 전 세계적인 투자는 치열한 경쟁 단계에 접어들었습니다.

업계 전망에 따르면 중국의 AIDC 시장은 2026년까지 177.8억 위안에 달하고 2030년에는 400억 위안에 육박할 것으로 예상됩니다.

컴퓨팅 파워 경쟁에서 AIDC 인프라의 성능은 GPU뿐만 아니라 랙 내부의 "숨은 영웅"인 전력 공급 시스템에도 달려 있습니다.

교류 전력망 입력부터 GPU 코어에 이르기까지 전력 변환의 모든 단계가 높은 안정성, 효율성 및 안전성을 확보하면서 작동하도록 보장하는 것이 AIDC의 경쟁력을 결정하는 데 있어 매우 중요한 요소가 되었습니다.

이 글에서는 급속도로 성장하는 AI 컴퓨팅 환경에서 AIDC 인프라가 직면한 전원 공급 테스트 과제를 살펴보고, NGI의 포괄적인 테스트 솔루션을 소개합니다.

AIDC 전력 아키텍처 테스트의 세 가지 주요 과제

기존 데이터 센터에서는 12V 전력 분배 아키텍처가 한때 업계 표준이었습니다.

오늘날 AI 서버 전력 아키텍처는 더 높은 전압 수준으로 빠르게 진화하고 있습니다.

48V /54V 아키텍처가 주류 솔루션으로 자리 잡았습니다.

± 400V 및 800V 전력 아키텍처는 주요 클라우드 서비스 제공업체에서 점점 더 많이 채택되고 있습니다.

이러한 변화는 더 높은 출력과 향상된 효율성을 비롯한 상당한 이점을 가져다줍니다. 하지만 동시에 더 복잡한 테스트 요구 사항도 수반합니다.

고속 동적 응답, 높은 에너지 소비량, 그리고 전체 시나리오 검증은 기존 테스트 장비의 한계를 뛰어넘게 하고 있습니다.

과제 1: 고속 동적 응답

AIDC 시스템은 복잡한 다단계 전력 아키텍처를 채택합니다.

고전압 직류(HVDC) 입력에서 랙 전원 시스템의 중앙 집중식 48V/54V 출력으로 변환된 후, 서버 마더보드의 다상 DC/DC 변환을 거쳐 GPU/CPU 코어에 0.6V~5V의 저전압 고전류 전원을 공급합니다.

대규모 병렬 컴퓨팅 작업 부하 동안 GPU는 유휴 상태와 최대 부하 상태 사이를 빈번하게 전환합니다.

이러한 전환 과정 동안 전류 전환율은 초당 수백 암페어(A/μs)에 달할 수 있습니다.

따라서 AI 서버의 전력 안정성과 과도 응답을 정확하게 검증하려면 테스트 시스템은 수십에서 수백 A/μs에 이르는 고속 동적 부하 변동을 시뮬레이션할 수 있어야 합니다.

과제 2: 높은 에너지 소비

AIDC 시대에 들어서면서 단일 서버 전원 랙의 전력 용량이 크게 증가했습니다.

기존의 5~10kW 수준에서 수백 킬로와트 또는 메가와트급 시스템에 이르기까지 다양합니다.

기존의 저항 부하와 일반적인 전자 부하는 작동 원리에 의해 제한되며, 소모되는 모든 테스트 에너지를 열로 변환합니다.

결과 :

테스트 기간 중 높은 전기 요금 발생

l 추가 냉각 요구 사항

열 관리 관련 운영 비용 증가

대규모 AIDC 전력 검증을 위해서는 테스트 중 에너지 효율성이 매우 중요한 고려 사항이 되었습니다.

과제 3: BESS/CBU 및 컴퓨팅-에너지 통합에 대한 전체 시나리오 적용 범위

AIDC 인프라의 특성, 즉 높은 전력 밀도, 심한 부하 변동, 그리고 극도로 높은 신뢰성 요구 사항으로 인해 전력 시스템은 점차 지원 구성 요소에서 컴퓨팅 인프라 구축의 핵심 제약 조건으로 진화하고 있습니다.

2025년 이후 AIDC를 위한 다양한 에너지 저장 솔루션이 실용화 단계로 빠르게 진입하고 있습니다.

다음과 같은 기술을 포함합니다:

l 계통 연계형 에너지 저장 장치

고전압 DC 아키텍처

리튬 /나트륨 에너지 저장 통합

l 지능형 에너지 스케줄링

동시에 진행되고 있습니다.

업계는 기존의 백업 전원 구성에서 컴퓨팅 성능과 에너지 시스템 간의 통합적인 조정으로 전환하고 있습니다.

에너지 저장 시스템, BBU(배터리 백업 장치), CBU(콘덴서 백업 장치) 및 관련 전력 인프라는 AIDC 구축의 표준 구성 요소가 되고 있으며, 따라서 검증 및 테스트의 중요한 대상이 되고 있습니다.

NGI 풀 시나리오 AIDC 전력 테스트 솔루션

NGI는 데이터 센터 전력 테스트 분야에서 수년간 쌓아온 전문성을 바탕으로 업계의 과제를 해결하고 고객이 차세대 전력 아키텍처 업그레이드에 적응할 수 있도록 지원하는 포괄적인 AIDC 전력 테스트 솔루션을 개발했습니다.

이 솔루션은 다음과 같은 주요 고객 이점을 제공합니다.

고속 동적 반응

NGI N69200H 및 N67000 시리즈 부하는 단일 유닛 기준 최대 60A/μs의 슬루율을 지원하며, 여러 유닛을 병렬 연결하여 최대 MW급까지 전력을 확장할 수 있어 수백 A/μs에 달하는 슬루율을 구현합니다. 따라서 AI 서버 전원 공급 장치 및 Vcore 전원 공급 장치의 고속 동적 부하 테스트에 매우 적합합니다.

운영 비용 절감을 위한 고효율 에너지 회생 시스템

NGI N35500 및 N35100 시리즈 고성능 양방향 DC 전원 공급 장치는 원클릭으로 회생 부하 모드로 전환할 수 있습니다.

이 시스템은 최대 95%의 회생 효율로 시험 에너지를 전력망으로 되돌려 보낼 수 있습니다.

다음과 같은 고출력 테스트 시나리오에서:

l HVDC 시스템

l 랙 전원 시스템

이 솔루션은 다음과 같은 효과를 크게 줄여줍니다.

l 전기 소비 비용

냉각 시스템 운영 비용

전반적인 테스트 효율성을 향상시키면서.

포괄적인 전체 시나리오 분석

NGI의 AIDC 테스트 솔루션은 다음을 포함한 10가지 주요 애플리케이션 시나리오를 다룹니다.

l SST(고체 변압기)

l HVDC

l UPS

l PSU

파워 셸프

l 랙 전원

l DC-DC

l 광학 모듈

l 버스바

l BBU

이 솔루션은 다음과 같은 새로운 AIDC 에너지 저장 테스트 요구 사항도 지원할 수 있습니다.

l BESS(배터리 에너지 저장 시스템)

l CBU (콘덴서 백업 장치)

첨단 테스트를 통해 AI 인프라의 미래를 선도합니다

AI 컴퓨팅 인프라가 고전력 밀도, 고전압 아키텍처 및 더욱 복잡한 에너지 통합 방향으로 발전함에 따라 테스트 기능은 성공적인 배포를 위한 중요한 기반이 되었습니다.

NGI의 AIDC 전력 테스트 솔루션은 고속 동적 시뮬레이션, 회생 에너지 회수 및 전체 시나리오 검증 기능을 통해 고객이 차세대 AI 전력 아키텍처의 개발 및 배포를 가속화할 수 있도록 지원합니다.