NVIDIA, 세계 최초로 고속 GPU 인터커넥트 발표 엑사스케일 컴퓨팅 실현 앞당겨

 
 

- CPU와 GPU 통합 최적화해주는'NVLink' 발표

NVIDIA NVlink

캘리포니아 산호세, 2014년 3월 25일— 비주얼 컴퓨팅 분야의 세계적인 선도 기업인 NVIDIA(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨황)가 미국 산호세에서 열리고 있는 ‘GTC(GPU Technology Conference) 2014’ 에서 GPU와 CPU가 5배에서 최고 12배까지 빠르게 데이터를 공유할 수 있는 새로운 고속 인터커넥트인 “NVIDIA® NVLink™” 출시 계획을 밝혔다. NVIDIA에서 향후 출시할 GPU에 통합될 NVLink는 고질적인 병목현상을 해소하고 현존하는 가장 강력한 시스템보다 50~100배 빠른 차세대 엑사스케일 슈퍼컴퓨터의 탄생을 앞당겨줄 것으로 기대된다.

NVIDIA는 올해 새로 공개된 맥스웰(Maxwell) 아키텍처에 이어 2016년 발표 예정인 파스칼(Pascal) GPU 아키텍처에서 NVLink를 구현할 계획이다. IBM과 공동 개발한 NVLink는 IBM POWER CPU의 차기 버전에도 적용될 예정이다.

NVIDIA GPU 엔지니어링 부문 수석 부사장인 브라이언 켈러허(Brian Kelleher)는 “이번에 발표된 NVLink 기술은 CPU와 GPU 간의 데이터 이동속도를 크게 끌어올려 GPU의 데이터 대기시간을 최소화하는 방식으로 GPU 성능 활용을 극대화할 수 있다.”고 밝혔다.

브래들리 맥크레디(Bradley McCredie) IBM부사장은 “개발자들은 NVLink로 빨라진 CPU-GPU시스템을 활용해 고성능, 데이터 분석 애플리케이션들을 쉽게 변경할 수 있다.”며 “NVLink는 IBM의 OpenPOWER 생태계 발전에 크게 기여할 것으로 기대된다.”고 언급했다.

NVLink를 통해 IBM POWER CPU와 NVIDIA의 Tesla® GPU가 더욱 빠르고 효율적으로 데이터를 처리하게 되면, POWER 데이터 센터 생태계 내에서 고성능 컴퓨팅, 데이터 분석 및 기계 학습과 같은 다양한 애플리케이션에 GPU 가속 활용을 극대화할 수 있을 전망이다.

PCI 익스프레스 3.0 을 뛰어넘는 혜택
현재의 GPU들은 PCI Express (PCIe) 인터페이스를 통해 x86 기반 CPU와 연결되는데 이는 CPU 메모리 시스템에 대한 GPU의 접근 기능을 제한하고, 일반적인 CPU 메모리 시스템에 비해 4~5배 정도 속도가 느리다는 문제가 있다. 또한 PCIe는 x86 CPU보다 대역폭이 더 넓은 IBM POWER CPU와 GPU 사이에서 더 심각한 병목현상을 초래한다. 반면 NVLink 인터페이스는 일반적인 CPU 메모리 시스템의 대역폭에 부합하는 속도를 낼 수 있어 GPU가 최대한의 대역폭으로 CPU 메모리에 접근할 수 있게 해준다.

이러한 고대역폭(high-bandwidth) 인터커넥트는 가속 소프트웨어 애플리케이션의 성능을 대폭 향상시켜준다. 가속 애플리케이션은 메모리 시스템간의 차이 (GPU는 빠르지만 메모리가 작고, CPU는 느리지만 메모리 용량이 크다) 때문에 데이터를 네트워크나 디스크 스토리지에서 CPU 메모리로 옮기고, 크런칭되기 전에 GPU메모리에 복사해 두는 것이 일반적이다. 하지만 NVLink를 사용하면, CPU와 GPU 메모리간에 더욱 빠른 속도로 데이터를 이동시킬 수 있어 GPU 가속 애플리케이션을 더욱 빠르게 실행할 수 있다.

“통합 메모리” 기능
향후GPU 가속 프로그래밍은 빨라진 데이터 이동속도와 통합 메모리(Unified Memory) 기능으로 인해 더욱 간단해질 전망이다. 통합 메모리 기능을 사용하면 프로그래머는 CPU와 GPU 메모리를 단일 메모리 블록으로 활용할 수 있으며, 프로그래머는 데이터가 CPU나 GPU의 메모리 중 어디에 있든지 구애받지 않고 데이터를 활용할 수 있게 된다.

향후 NVIDIA에서 선보일 GPU는 PCIe를 계속 지원할 예정이지만, NVLink가 지원되는 CPU와 GPU를 연결하거나 여러개의 GPU사이를 직접 연결시켜주는 고대역폭 연결에도 NVLink가 사용될 전망이다. NVLink는 매우 넓은 대역폭을 갖고 있으면서도, 전송 비트당 전력 효율성이 PCIe보다 훨씬 뛰어난 장점이 있다.

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