엔비디아, 데이터 센터용 CPU '그레이스' 공개
Arm 코어 통해 CPU-GPU 메모리 간 병목 저감
스위스 슈퍼컴퓨터 '알프스'에 '23년 채용 예정


엔비디아의 데이터 센터 로드맵에 그래픽 처리 장치(GPU), 데이터 처리 장치(DPU) 외에 중앙 처리 장치(CPU)가 추가된다. 2023년 서버용 CPU 사업 진출 발표 소식에 엔비디아 주가는 상승했고, 인텔 및 AMD 주가는 하락했다.

젠슨 황(Jensen Huang) 엔비디아 창립자 겸 CEO는 태평양 표준시 기준으로 12일, 온라인으로 열린 ‘GPU 테크놀로지 컨퍼런스(GTC) 2021’ 기조연설을 통해 데이터 센터용 프로세서, 코드명 ‘그레이스(Grace)’ CPU를 공개했다.

황 CEO는 “오늘날 데이터 센터에는 다양한 시스템 아키텍처를 요구하는 여러 애플리케이션이 설치된 상태”라며, “엔터프라이즈, 하이퍼스케일, 스토리지, 딥러닝 훈련 및 추론 서버를 구동하는 x86 서버 아키텍처는 수많은 애플리케이션에 대응할 수 있으나, 방대한 데이터를 처리하는 데는 여전히 한계가 있다”라고 말했다.

“AI 모델의 효율성 제고는 컴퓨팅 시스템의 과제”라는 황 CEO는 “엔비디아 DGX 시스템도 CPU와 GPU의 메모리 속도 차이 때문에 병목현상이 일어나고 있다”라고 지적했다. 몇몇 DGX 시스템은 각각 2TB/s 속도의 80GB 메모리와 연결된 ‘암페어(Ampere)’ GPU 4개와 0.2TB/s 속도의 1TB 메모리와 연결된 CPU 1개로 구성되어 있다. CPU 메모리 용량은 GPU보다 3배 크지만, 속도는 40배 느리다.

황 CEO는 “AI 모델 훈련을 위해 CPU 1개와 GPU 4개를 하나의 패키지로 만들면 PCIe 인터페이스에서 병목현상이 발생할 것”이라며 “이를 해결하기 위해 NV링크(NVLink)를 사용해도 속도는 충분치 않다”라고 말했다. 심지어 x86 CPU는 NV링크가 없다고도 덧붙였다. 황 CEO는 이를 극복하기 위해 엔비디아가 대규모 데이터 컴퓨팅 애플리케이션 가속에 적합한 그레이스 CPU 개발에 나섰다 밝혔다.

목적 기반의 프로세서인 그레이스 CPU는 1950년대 컴퓨터 공학자 겸 미 해군 제독인 ‘그레이스 하퍼(Grace Hopper)’에게서 이름을 따왔으며, 차세대 서버용 Arm 코어를 채택했다. 황 CEO는 “TB 가속화 컴퓨팅을 위해 설계된 그레이스가 상용화되면, 현 최고 성능의 DGX 시스템(450 SPECint_rate)보다 높은 성능의 시스템(2,400 SPECint_rate 이상)을 구현할 수 있다”라고 설명했다.

스위스 국립 슈퍼컴퓨팅 센터는 엔비디아의 그레이스 CPU와 차세대 GPU로 구성된 슈퍼컴퓨터, ‘알프스(Alps)’를 구축할 방침이다. 알프스는 기상 및 기후 시뮬레이션, 양자 화학, 양자 물리학 등에 사용될 20 엑사플롭스(exaflops) 컴퓨터로, HPE가 구축하며 2023년부터 가동할 예정이다. 황 CEO는 “엔비디아 데이터 센터 제품은 CPU, GPU, DPU 구성이 확정”됐다면서, “칩 아키텍처는 2년을 주기로 x86 및 Arm 플랫폼을 번갈아 가며 새로 출시할 것”이라 밝혔다.

한편, 엔비디아는 클라우드 게이밍 역량을 강화하기 위해서 아마존 웹 서비스(AWS)의 ‘그래비톤(Graviton)2’ CPU에 자사 GPU를 결합하기로 했다. 상용제품은 올해 말 출시될 전망이다. 또한, 암페어 컴퓨팅, 마벨, 미디어텍 등과 클라우드 컴퓨팅 SDK 및 참조 시스템을 개발하기로 했다.