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“미래의 데이터센터 인프라는...” 인텔, IPU 로드맵 공개

2022.05.12 Michael Cooney  |  Network World
인텔의 전망에 따르면 향후 데이터센터에서는 ASIC 기반의 프로그래머블 CPU로 구동되는 서버의 비중이 크게 커진다. 인텔이 CPU 오버헤드를 줄이도록 설계된 프로그래머블 네트워킹 장치인 IPU(Infrastructure Processing Unit)의 개발에 사활을 걸고 있는 배경이다.
 
Image Credit : Getty Images Bank


인텔의 초기 IPU는 제온 CPU와 FPGA를 결합한 형태다. 그러나 궁극적으로는 개방형 시스템 기반 IPDK(Infrastructure Programmer Development Kit) 소프트웨어로 사용자 정의 및 제어가 가능한 강력한 ASIC로 변형될 예정이다. 리눅스 상에서 실행되는 IPDK는, SPDK, DPDK 및 P4와 같은 프로그래밍 툴을 사용하여 네트워크 및 스토리지 가상화뿐만 아니라 워크로드 프로비저닝을 제어할 수 있다.

이번 주 텍사스에서 열린 인텔 비전 창립 행사에서 인텔은 데이터센터에서 미래의 IPU가 어떻게 작동할지에 대해 밝혔다. IPU 개발을 위한 로드맵을 제시하고 회사의 포트폴리오가 데이터센터 계획의 중요한 부분이 될 이유를 소개했다.

IPU 로드맵과 관련해 구체적으로 인텔은 연말까지 200Gb IPU 2종를 선보일 것이라고 밝혔다. 마운트 에반스라는 코드명의 IPU는 알파벳의 구글 클라우드 그룹과 함께 개발된 것이다. 하이엔드 및 하이퍼스케일러 데이터센터 서버를 목표로 한다.

ASIC 기반의 마운트 에반스 IPU는 v스위치 오프로드, 방화벽 및 가상 라우팅과 같은 전통적인 사용 사례를 지원하는 기종이다. 이 IPU는 NVMe 장치를 에뮬레이트 하기 위해서 인텔 옵테인 기술에서 확장된 하드웨어 가속 NVM 스토리지 인터페이스를 구현한다.

코드명이 오크 스프링스 캐년인 두 번째 IPU는, 맞춤형 프로그래밍 가능 논리로 네트워킹을 처리하는 인텔의 차세대 FPGA이다. 제온 D 프로세서와 인텔 애질렉스 FPGA가 주요 요소로 구성된다. 개방형 가상 스위치(OVS)와 같은 워크로드와 함게 NVMe와 같은 스토리지 기능을 위한 네트워크 가상화 기능 오프로드를 지원한다.

장기적으로 인텔은 코드명이 마운트 모건(Mount Morgan)이라는 3세대 IPU와 FPGA 기반 IPU인 코드명 핫스프링스 캐년을 2023년 또는 2024년에 공개할 계획이다. 이 제품의 IPU 처리량은 400Gb에 이를 것이라는 설명이다. 2025년 또는 2026년께는 800Gb IPU가 등장할 것이라고 인텔은 덧붙였다.

인텔의 IPU 기술의 핵심 중 하나는 빠른 프로그래밍이 가능한 패킷 처리 엔진이다. 인텔의 네트워크 및 엣지 그룹(NEX) 수석 부사장 겸 총괄인 닉 맥키온에 따르면, 이를 통해 고객 기업들은 검색, 변경, 수정, 암호화 및 압축과 같은 프로세스를 지원하는 P4 프로그래밍 언어를 사용하여 FPGA 기반 IPU나 ASIC 기반 IPU를 프로그래밍할 수 있게 된다.

맥키온은 “엔터프라이즈 또는 클라우드 기반 데이터센터는 네트워크 혼잡, 캡슐화, 라우팅 및 기타 워크로드 제어를 위한 기능을 통제할 수 있는 패킷 처리 공통성을 이용해 데이터센터에서 에지에 이르는 서버와 장치를 프로그래밍할 수 있게 될 것이다”라고 밝혔다.

그는 이어 “방화벽, 게이트웨이, 엔터프라이즈 로드 밸런싱, 스토리지 오프로드 등에 이르는 여러 활용처에 이 기술이 적용될 것으로 본다. 우리는 IPU가 이러한 모든 종류의 네트워크 애플리케이션에 매우 효율적인 컴퓨팅 장치가 될 것으로 기대하고 있다”라고 말했다.

맥키온은 “몇 년 후를 전망해보면 엔터프라이즈 데이터센터와 하이퍼스케일러는 CPU와 가속기를 상호 연결하는 네트워크를 프로그래밍 가능한 무언가로 바라보게 될 것”이라고 말했다.

인텔이 2019년 인수한 베어풋 네트워크를 비롯한 다수의 네트워크 스타트업을 설립한 맥키온은, 통신 및 네트워킹 과학과 엔지니어링에 대한 탁월한 공헌으로 2021년 IEEE 알렉산더 그레이엄 벨 메달을 수상한 인물이다.

펜산도(Pensando)의 공동 설립자이자 최고 경영자인 소니 지안다니는 맥키온에 설명에 오늘날 하이퍼스케일러만이 활용할 수 있는 인프라 운영 방식을 일반 기업들도 이용할 수 있게 된다는 의미라고 전했다. 지안다니는 “5G와 IoT 등 저지연 트래픽을 많이 지원해야 하는 활용 사례가 광범위하다”고 말했다. AMD는 최근 DPU 기반 아키텍처와 기술을 확보하기 위해 19억 달러에 펜산도를 인수한 바 있다.

IPU, DPU 및 스마트 NIC의 새로운 사용처에는 보안 분야도 있다. VM웨어에 따르면, 가상 환경에서 네트워크 트래픽 암호화와 같은 기능을 스마트NIC에 내장하는 움직임이 큰 의미를 지닐 수 있다. 

VM웨어의 제품 관리 담당 부사장인 폴 터너는 기업의 스마트NIC 등장과 관련해 “완전히 프로그래밍 가능한 분산 보안 시스템을 갖추도록 해주는 스마트NIC가 등장할 것이다. NSX 방화벽과 전체 가상 SDN 소프트웨어 또는 v스피어 스위치도 갖추게 될 것이다”라고 밝혔다.

인텔의 맥키온은 “제로 암호화 및 고속 처리 측면에서, IPU(현재 200G, 향후 400G)를 사용하여 라인 레이트 암호화를 할 수 있다. 고객은 환경에 가장 적합한 동작을 프로그래밍하거나 표준 암호화 알고리즘을 채택할 수 있다”라고 말했다. ciokr@idg.co.kr
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