HPE, '더 머신' 노드 보드 공개··· 160TB 메모리

HPE가 세빗에서 컴퓨팅 아키텍처 근간을 혁신하려는 목적으로 개발한 ‘더 머신’을 일부 공개했다.

‘새 머신’(new machine)이 주말 내내 충돌 없이 가동되는 상황을 앤드류 휠러(Andrew Wheeler)만큼 반갑게 받아들이는 이도 드물 것이다. 그도 그럴 것이 다른 사람들의 머신(컴퓨터)은 메모리와 프로세서의 관계를 재정립하려는 목적의 ‘더 머신’(The Machine)이 아니기 때문이다.

휠러는 HPE(Hewlett Packard Enterprise) 산하 연구소의 부책임자 겸 VP이다. 그는 독일 하노버에서 열린 세빗(Cebit) 전시회에 참석, HPE 전시 부스에 전시된 '더 머신'에 대해 설명했다.

전통적인 컴퓨터는 프로세서 주변을 계층화 된 RAM과 플래시, 디스크가 둘러싸고 있고, 이들이 서로 통신해 필요한 정보를 갖고 있는 장치를 파악하는 구조를 가지고 있다. 그러나 HPE의 더 머신은 아주 큰 지속성 메모리군을 특징으로 하는 구조를 보인다.

휠러는 "아주 큰 인-메모리 영역에 웜 데이터와 핫 데이터를 모두 위치시키려는 것이다. 데이터의 잦은 스토리지 유입, 유출 필요성을 소프트웨어 수준에서 없애려 시도하고 있다"라고 말했다.

이런 오버헤드를 없애면 빅데이터 애널리틱스 및 머신러닝 분야를 중심으로 계속 증가하고 있는 방대한 데이터세트를 획기적으로 더 빨리 처리할 수 있다.

HPE가 세빗에서 '더 머신'을 전시한 공간은 마치 일종의 극장처럼 꾸며져 있다. 전시 부스 중심의 어두운 공간에는 위쪽에서 푸른색 빛과 함께 작은 흰색 빛을 내는 유리 케이스가 있다. 이 유리 케이스 안에 메모리, 프로세서, 광학 인터커넥트로 구성된 '더 머신'의 노드 보드 1개가 위치해 있다.


휴렛 팩커드 엔터프라이즈는 2017년 3월 세빗(Cebit) 전시회에서 메모리 중심의 컴퓨터 테스트베드인 '더 머신'의 노드 보드를 전시했다. 보드의 앞면(사진에서 가장 뒤쪽)은 공유 메모리와 히트싱크 처리된 FPGAs가 자리한다. 이 FPGAs가 메모리 패브릭을 처리하게 된다. 중간 아래 또 다른 히트싱크 쪽에 프로세서가 있으며, 그 주위를 더 많은 메모리가 둘러싸고 있다. 앞쪽은 보드의 뒷 부분으로 서버 랙의 백플레인과 광학 인터커넥트 연결을 관리하는 FPGA가 있다.

보드는 꽤 길다. 노드 보드 설계자는 HPE 아폴로(Apollo) 고성능 서버에 사용하고 있는 21x71 cm 크기의 서버 트레이를 참고해 디자인했다. 만약 스토리지 풀에 더 많은 메모리를 추가해 공간이 부족할 경우, 보드와 트레이를 15cm 정도 연장할 수 있다는 설명이다. 단 이 경우 테스트베드 보드는 서버 랙 전면에서 그만큼 돌출되게 된다.

보드 앞쪽으로 절반 정도에 위치한 메모리 모듈 가운데 아주 큰 4개의 히트싱크가 자리하고 있다. 여기에 머신의 메모리 패브릭(프로세서가 모든 메모리에 액세스 할 수 있도록 지원하는 로직)을 처리하는 FPGA(Field Programmable)가 있다. 보드 반대 쪽의 또 다른 FPGA는 광학 인터커넥트를 처리한다. 휠러는 개발 과정에서 추후 더 작은 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)으로 FPGA를 교체하면 크기가 줄어들 것이라고 말했다.

현재로서는 이들 FPGA가 HPE에 필요한 유연성을 제공하고 있다. 메모리 패브릭이 여전히 계속 바뀌고 있는 상황에 대처할 수 있도록 하는 것이다.

HPE는 '더 머신'의 메모리 패브릭을 설계하면서 터득한 교훈을 인텔 메모리 패브릭 기술의 대안을 개발하기 위해 협력하고 있는 젠-Z 콘소시움(Gen-Z Consortium)에 참여한 다른 하드웨어 제조사와 공유하고 있다. 휠러는 "테스트베드는 젠-Z의 기능과 특성이 규정되는 대로, 이를 더 많이 반영할 수 있도록 되어 있다"라고 설명했다. 향후 사양을 완성하면, 다른 젠-Z 제품과 100% 호환되도록 만든다는 목표다.

젠-Z는 지난 해 10월 처음으로 사무소를 개설했다. HPE가 머신을 첫 가동하기 한 달 전이다. 휠러는 "이후 상당한 규모의 시스템으로 가동하는 단계에 들어섰다"라고 말했다.

얼마나 큰 시스템일까? 현재 테스트베드의 노드는 40개, 메모리 풀은 160TB다. 참고로 HPE의 가장 큰 상용 서버인 슈퍼돔 X는 최신 128GB DIMM을 이용해 48TB의 RAM을 장착할 수 있다.

한편 HPE에 따르면 더 머신에 대한 전세계 곳곳의 관심과 수요는 HPE가 부응하기 힘들 정도로 높다. 하지만 인-메모리로 대형 데이터 세트 처리를 빠르게 하는 방법과 관련해 개발자들이 요구하는 다른 옵션들이 있다. 슈퍼돔 X를 극대화 하는 방법, 코드를 '더 머신' 하드웨어 시뮬레이션에서 실행시키는 방법을 예로 들 수 있다.

HPE는 '더 머신'의 특수한 아키텍처를 활용할 수 있도록 리눅스(Linux) 운영 체제와 다른 소프트웨어를 조정했다. 또 오픈소스 라이선스 아래 변경 사항을 공개했다. 다른 회사들이 새 메모리 패브릭에서 애플리케이션 성능을 시뮬레이션 할 수 있도록 지원하기 위해서이다.

물론 시뮬레이션의 경우 실제보다 속도가 훨씬 느리다. 그러나 HPE는 '더 머신' 운용 경험을 축적해가며 모델을 조정할 수 있다. 그리고 시뮬레이션 때보다 성능이 개선될 것이라고 자신하고 있다.

시뮬레이션을 이용한 예측에 따르면, '더 머신'은 예를 들어 금융 포트폴리오 위험을 모델링 하는데 걸리는 시간을 2시간에서 단 몇 초 수준으로 줄일 수 있다. 그렇다. 1,000배 정도 더 빠른 속도라면 주말 동안 많은 일을 처리할 수 있을 것이다.

-> HP 기고 | "The Machine : 혁신의 서막"
-> "100TB 스마트폰 구현" HP가 개발하는 신개념 아키텍처 '더 머신'
-> 칼럼 | HP가 던진 주사위, '더 머신' 데이터센터
ciokr@idg.co.kr