[인터뷰] “친환경에 대한 우선순위는 계속 높아질 것”

[테크월드뉴스=서유덕 기자] 클라우드 컴퓨팅, 사물인터넷(IoT), 5G, 인공지능(AI)으로 구현되는 스마트 애플리케이션(홈·카·팩토리·시티)은 4차 산업혁명이 불러온 큰 흐름이다. 이 흐름의 중심에는 데이터가 있고, 그 처리량은 계속 증가하고 있다. 시장조사 기관인 IDC에 따르면, 2021년 한 해에만 약 90제타바이트(ZB)에 달하는 데이터가 생산될 것으로 예상된다.

데이터센터에는 컴퓨팅·스토리지 장비와 냉각·공조 장치가 다수 설치된다. 에너지 소비량은 그 규모에 비례해 증가한다. 오늘날 경제와 사회의 기본 서비스를 담당하는 인프라로서, 데이터센터의 수와 규모는 점차 늘고 있다. 각국 정부는 환경에 대한 우려를, IT기업은 에너지 비용을 걱정하지 않을 수 없는 처지에 놓였다.

슈퍼마이크로컴퓨터(이하 슈퍼마이크로)는 데이터 센터, 클라우드 컴퓨팅, 엔터프라이즈 IT, 빅데이터, 고성능 컴퓨팅(HPC), 임베디드 시장에 엔드 투 엔드 그린 컴퓨팅 솔루션을 개발·제공한다. 특히, 고객의 데이터 센터 전력 사용을 최적화를 도와 환경 보존과 운영 비용 절감에 기여한다. 또한, 연례 데이터센터&환경 보고서를 발간해 친환경 데이터센터의 효용을 입증·공유한다.

최근 발간한 ‘2021 보고서(Data Centers & the Environment 2021)’에는 친환경 데이터센터에 대한 IT 기업 관계자들의 개선된 인식이 담겼다. 본지는 친환경 데이터센터의 효용, 업계의 인식 변화와 그린 컴퓨팅의 미래에 대해 ‘마이클 맥너니(Michael McNerney) 슈퍼마이크로 마케팅 및 네트워크 시큐리티 부사장’과 인터뷰를 진행했다.

Q. 슈퍼마이크로는 친환경 데이터센터와 그린 컴퓨팅 부문에서 어떤 기술적 강점을 갖고 있나?

슈퍼마이크로는 전 세계 클라우드 컴퓨팅과 글로벌 엔터프라이즈 데이터센터를 위한 서버, 스토리지 시스템을 제공하는 글로벌 공급업체다. 아시아·태평양, 미국, 유럽의 넓은 자체 설계, 개발, 제조시설 등을 활용해 환경을 고려한 시장 혁신을 선도하고 있다. 슈퍼마이크로는 혁신적인 엔지니어링을 통해 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있는 시스템을 설계해 왔으며, 이를 고객과의 윈윈(Win-Win) 전략으로 보고 있다. 고객 역시 환경을 보호함과 동시에 전력 소비량을 줄이고 비용을 절감할 수 있다. 슈퍼마이크로는 공기흐름을 증가시켜 외부 냉각의 필요성을 최소화하는 시스템과 전원공급장치, 쿨링팬 등과 같은 중요한 부품을 공유할 수 있는 시스템을 개발해 전력 사용량 감소에 기여한다. 이런 슈퍼마이크로의 친환경적인 시스템은 전자 폐기물을 최대 70%까지 줄일 수 있으며, 시스템에 영향 없이 서로 다른 하위 시스템을 교체하도록 설계됐다.

Q. Data Centers & the Environment 2021(이하 2021 보고서)의 주요 내용은 무엇인가?

이번 보고서에서는 몇 가지 흥미로운 점을 발견할 수 있었는데, 그중 가장 의미 있었던 것은 데이터센터 운영자가 전력 소비와 전자 폐기물을 줄여야 한다는 필요성을 확실히 인식하게 됐다는 점이다. 이는 기후 변화가 더욱 분명해지고 있기 때문이라고 생각된다. 예를 들어, 인증된 전자업체와 협력하고 있는 응답자 수는 2019년 조사 때보다 30% 증가했다. 또한, 응답자가 속한 조직의 68%는 보다 새롭고 효율적인 서버를 모색하기 위해 3년 이내에 서버를 리프레시하고 있다고 답했는데, 이는 2019년 조사에서 37%에 그친 것과 비교하면 크게 증가한 수치다. 

Q. 2021 보고서에 따르면, IT관리자들이 생각하는 ‘환경에 대한 총 비용(TCE)’에 대한 중요성과 ‘전력 사용 효율성(PUE)’에 대한 우려가 각각 26%, 25%로 나타나 2년 전(14%, 15%)보다 늘었다. 이 같은 인식 변화의 요인은 무엇이라고 보는가?

데이터센터 운영자가 대규모 데이터센터가 환경에 미치는 영향을 인식하고 있고, 무엇보다 효율성이 높은 설계를 통해 많은 비용을 절감할 수 있다는 것을 인식하게 됐기 때문이라고 생각한다. 

Q. 구글, MS, AWS, 화웨이 등 글로벌 기업뿐만 아니라 네이버, 카카오, SK브로드밴드 등 한국의 IT대기업들도 친환경 데이터센터 구축을 계획하거나 운용 중이다. ‘친환경’이 데이터센터의 새로운 경쟁요소로 대두된 이유는 무엇이라고 보는가?

전 세계 데이터센터가 2021년 전체 전력 소비량의 1~3%를 차지하는 가운데, 이로 인한 데이터센터의 운영과 환경 비용에 대한 문제를 전 세계가 인식하고 있다. 또한, 데이터센터를 소유한 기업들은 높은 전기 요금뿐만 아니라, 시스템이 필요하지 않을 때 발생하는 많은 양의 전자 폐기물의 문제를 인식하고 있다. 환경에 미치는 영향을 줄이는 것은 기업의 책임이며, 비용을 절감함으로써 더 높은 수익을 낼 수 있다는 것은 누구나 아는 사실이다.

Q. IT기업이 친환경 데이터센터를 도입함으로써 얻을 수 있는 이점은 무엇인가? 아울러, 총소유비용(TCO)과 투자수익률(ROI)을 데이터센터의 성공 측정 기준으로 삼는 기업이 TCE, PUE에 주목해야 하는 이유가 있나?

친환경 데이터센터의 가장 큰 장점은 전력비용을 비롯한 운영 비용이 절감된다는 것이다. 이는 TCO는 낮추고 ROI를 높였다. 더 낮은 비용으로 목표한 서비스 수준 협약(SLA)을 달성할 수 있다면 고객은 해당 컴퓨팅 기술 공급업체와의 협력을 지속할 것이다. TCO와 ROI는 재무 목표와 관련된 비즈니스 투자를 측정하기 위한 일반적인 지표지만, 환경에 대한 총 비용 또는 TCE는 데이터센터가 환경에 얼마나 많은 영향을 미치는지에 대해 중점을 둔다. 이 측정에는 전력 소비량, 전력 발생 방법, 부품의 유효 수명이 끝나면 폐기하는 방법 등이 포함돼 있다. PUE는 데이터센터의 효율성과 비 인프라 컴퓨팅 또는 네트워킹에 사용되는 에너지의 양을 정확하게 측정하기 때문에 주목할 필요가 있다.

Q. 데이터센터를 ‘친환경적’이라고 보는 표준 또는 업계의 기준은 무엇인가?

일부 제안된 표준 측정의 기준은 있지만, 데이터센터의 성능을 측정할 수 있는 세계적으로 공인된 기준은 아직 없다. TCE가 하나의 척도가 될 수 있으며, 전력 사용량에 따라 PUE도 다양한 데이터센터에 쉽게 도입돼 하나의 척도로서 사용될 수 있다.

Q. 친환경 데이터센터의 기준을 충족하기 위해 필요한 기술적 과제는 무엇인가?

전력 사용량은 다르지만 서로 다른 성능을 제공하는 다양한 CPU를 사용할 경우, 가장 낮은 비용으로 SLA를 충족해야 한다. 고객은 에너지가 절약되더라도 애플리케이션의 성능 저하를 용인하지 않기 때문이다. 따라서, 문제는 최소한의 필요한 전력을 사용하면서 합의된 서비스 수준을 제공하는 것이다. 이는 CPU 전력 사용량뿐만 아니라, 냉각에 필요한 전력 사용량에 대한 문제도 포함한다.

Q. 친환경 데이터센터를 설계·운영할 때 고려할 사항이 있나?

여러가지를 따져봐야 하겠지만, 서버와 스토리지의 전체 수명 주기를 확인하고 친환경 데이터센터를 선택하는 것이 중요하다. 이런 목표를 달성하기 위해서는 다양한 과정과 기술이 필요하다. 친환경 데이터센터를 구축하는 데 있어 가장 중요한 측면 중 하나는 정확한 측정을 통해 데이터센터의 현재 상태를 파악하고, 전력 소비와 전자 폐기물의 양을 줄이기 위한 목표를 설정하는 것이다. 이런 과정을 충실히 거친다면, 시간이 지날수록 친환경 데이터센터가 점점 더 높은 운영 효율을 제공할 것이다.

Q. 슈퍼마이크로의 아키텍처는 데이터센터 도입·설치와 운영·관리의 측면에서 기업에 얼마나 도움이 되는가?

슈퍼마이크로는 다양한 구성을 통해 다양한 서버 기능을 설계한다. 이러한 구성 중 일부는 개별 서버가 전원 공급 장치와 팬을 공유하도록 설계됐다. 더 적은 수의 큰 팬과 전원 공급 장치가 작은 사이즈보다 효율적이다. 이는 마치 각 방에 개별 에어컨을 설치하는 것과 건물 전체에 중앙 에어컨을 설치하는 것의 차이로 볼 수 있다. 이런 요소를 공유하면 전력 소비를 줄일 수 있다. 또한, 슈퍼마이크로의 기구 엔지니어들은 고급 전산 유체 역학(CFD) 도구를 사용해 내부 구성 요소를 서버 내에 배치하기 위한 최적의 위치를 찾아 공기 흐름을 최대화함으로써 팬에 공급되는 전력을 절감한다. 또 다른 슈퍼마이크로 서버의 장점 중 하나는 시스템 내에서 최소한의 케이블을 사용하도록 설계해 공기 흐름을 증가시키고 전력 소비를 감소시킨다는 것이다.

서버 수준에서 공유 리소스는 전력 소비를 줄인다. 슈퍼마이크로 슈퍼블레이드(Supermicro SuperBlade) 시스템은 더 큰 팬과 공유 전력을 사용하는 다른 일반적인 랙(rack)이 탑재된 서버에 비해 전력 소비량을 줄여준다. 슈퍼마이크로 서버나 스토리지 시스템과 함께 슈퍼마이크로 슈퍼클라우드 컴포저(Supermicr SuperCloud Composer)를 사용하면 전체 클러스터를 한눈에 보고 관리할 수 있다. 

한 벤치마크 결과, 슈퍼블레이드 시스템 섀시는 이와 동일한 처리 능력을 가진 랙 마운트에 비해 전력 비용을 20% 절감했다. 교체 가능한 구성 요소를 갖춘 시스템을 설계함으로써, CPU·GPU·메모리·스토리지 등과 같은 특정 서버 구성 요소만 7년 동안 업그레이드하면 최대 70%의 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.

Q. 일반적 인식(가능한 한 낮은 온도)과 달리, ‘적절한 온도 유지’가 데이터센터의 성능과 효용성을 향상시키는 이유는 무엇인가?

대부분의 기존 데이터센터는 일반적으로 인프라를 필요 이상으로 냉각한다. 자연적인 냉각 방식은 데이터센터가 성능이나 신뢰성에 영향을 주지 않고 더 높은 온도에서 실행되고, 자원을 절약하기 위해 에어컨 사용을 없애거나 줄이기 위해 떠오르는 트렌드다. 한 사례로, 캘리포니아 산타 클라라에 위치한 인텔의 데이터센터는 자연적인 냉각 방식을 사용해 1.06PUE(업계 평균 PUE 1.5 이상)를 달성했다.

Q. 앞으로의 친환경 데이터센터 시장을 어떻게 전망하나?

데이터센터가 환경에 미치는 영향에 대한 인식이 확대됨에 따라, 데이터센터 운영자가 새로운 시설을 계획하거나 인프라와 서버를 리뉴얼할 때, 친환경에 대한 우선순위가 더욱 높아질 것이다. 최근 규정된 성능 수준에서 구성 요소를 공유하고, 전력 사용을 줄일 수 있는 서버에 대한 수요가 증가하고 있다.

Q. 슈퍼마이크로의 향후 계획은 무엇인가?

현재 슈퍼마이크로는 ‘분리된 서버(Disaggregated Server)’를 가장 중요한 기술적 혁신 요소로 보고 있다. 이는 대대적인 업그레이드를 피하고 모듈식 업그레이드를 수행하는 시스템이다. 이를 통해, 데이터센터는 보다 새롭고 효율적인 기술을 더 빨리 사용하는 동시에 전체 서버 교체로 인해 발생하는 전자 폐기물을 줄일 수 있을 것이다.