국내 연구진이 소수 글로벌 기업 주도하에 개발·생산되던 GPU(Graphic Processing Unit) 메모리 시스템을 이종 메모리(다른 특성을 가진 통합 메모리)와 광 네트워크(빛 신호 사용 통신 수단)를 이용해 개발했다.
한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 정명수 교수 연구팀이 3D XPoint 메모리(이하 XPoint)와 DRAM 메모리를 통합한 이종 메모리 시스템에서 광 네트워크로 동신하는 ‘옴-GPU’ 기술 개발에 성공했다고 2일 밝혔다.
이번 기술은 기존 DRAM을 단독으로 사용한 전기 네트워크 기반의 GPU 메모리 시스템 대비 181% 이상의 성능 향상을 보였다.
기존 GPU는 다수의 연산 장치로 구성되어 있어 연산 속도가 매우 빠르다는 장점이 있으나, DRAM을 단독으로 사용하는 메모리 시스템의 낮은 메모리 용량과 좁은 데이터 전송 대역폭으로 인해 연산 성능을 충분히 활용하지 못한다는 문제가 있다.
그 대안으로 DRAM을 XPoint로 대체하는 방법이 있지만, 큰 메모리 용량을 얻을 수 있는 반면 읽기·쓰기 성능이 낮아지는단점이 있다.
연구팀이 개발한 Ohm-GPU 기술은 대용량 XPoint와 고성능의 DRAM을 통합한 이종 메모리 시스템을 채택함으로써 기존 메모리 시스템과 동일한 성능을 가지면서도 메모리의 용량을 증가시켰다.
또 단일 광 채널(광섬유)로 서로 다른 파장의 다중 광신호를 전달할 수 있는 광 네트워크의 장점을 활용해 메모리 대역폭을 대폭 넓힘으로써 기존 GPU 메모리 시스템의 한계점들을 전면 개선했다.
이번 기술 개발로 인공지능(AI), 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등 대용량, 고대역폭의 데이터 전송을 요구하는 고성능 가속기의 메모리 시스템을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
정명수 교수는 "GPU 메모리 시스템 기술은 일부 해외 유수 기업이 주도하고 있지만, 이번 연구성과를 기반으로 GPU 및 GPU와 유사한 모든 고성능 가속기 메모리 시스템 관련 시장에서 우위를 선점할 가능성을 열었다는 점에서 의미가 있다ˮ고 설명했다.
