데이터 센터 효율 향상을 위한 IPU 기술

목차:

1. 소개
2. AI에 대한 특수한 실리콘의 인기
3. IPU(Integrated Processing Unit)란?
4. IPU의 장점
   • 높은 성능
   • 네트워킹 및 스토리지에서의 보안 강화
   • 호스트 CPU의 부하 감소
5. IPU의 구현 방식
6. IPU와 가상화 기술의 관련성
7. IPU의 핵심 기술
   • 인텔과의 파트너십
   • F200x 플랫폼
8. IPU 상용화 방안
9. Napatech의 새로운 제품 소개
10. 결론

AI에 대한 특수한 실리콘의 인기

AI의 발전과 함께 CPU, GPU, IPU(인프라스트럭처 처리 유닛)에 대한 관심이 크게 증가했습니다. 클라우드와 엔터프라이즈 데이터 센터는 컴퓨팅 능력, 보안 제약 사항, 저장 및 네트워킹에 필요한 대역폭이 증가하는 애플리케이션을 호스팅해야 합니다. 이러한 데이터 센터는 CPU 코어에 의해 제공되는 컴퓨팅 파워를 더 많이 배치해야 하는 모순적인 상황에 놓여있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IPU가 개발되었습니다.

IPU(Integrated Processing Unit)란?

IPU는 인프라스트럭처를 가속화하기 위한 새로운 수준의 인텔리전트 인프라스트럭처 처리 유닛입니다. IPU는 컨트롤 플레인과 데이터 플레인을 완전히 프로세서 복합체로 오프로드(offload)함으로써 호스트 CPU를 사용하여 애플리케이션을 실행하는 동시에 시스템의 보안을 강화합니다. 이 아키텍처는 호스트 CPU를 활용하여 애플리케이션을 실행하는 데 많은 자유도를 부여하며, 호스트 애플리케이션과 네트워킹 스토리지 인프라 간에 완전한 격리를 제공합니다. 이를 통해 IPU는 높은 성능의 네트워킹 및 스토리지를 제공하면서도 시스템의 보안을 개선하고 호스트 CPU 부하는 줄입니다.

IPU의 장점

1. 높은 성능

IPU는 고성능 네트워킹 및 스토리지 기능을 제공하여 데이터 센터의 성능을 향상시킵니다. 이를 통해 애플리케이션 실행과 동시에 더 빠른 데이터 처리가 가능해집니다.

2. 네트워킹 및 스토리지에서의 보안 강화

IPU는 컨트롤 플레인과 데이터 플레인의 오프로드로 인해 시스템의 보안을 강화합니다. 호스트 애플리케이션과 네트워킹 및 스토리지 인프라 간의 완전한 격리를 제공하여 외부 공격으로부터 시스템을 보호합니다.

3. 호스트 CPU의 부하 감소

IPU는 네트워킹 및 스토리지 관련 작업을 오프로드함으로써 호스트 CPU의 부하를 줄여줍니다. 이를 통해 데이터 센터는 애플리케이션 실행에 필요한 컴퓨팅 리소스 외에도 보안 및 기타 인프라 작업에 대한 추가적인 리소스를 배치할 수 있습니다.

🚀 IPU: 기반 기술 및 적용 사례

IPU는 점점 중요해지고 있는 인프라스트럭처 가속화 기술입니다. 클라우드와 엔터프라이즈 데이터 센터는 최신 애플리케이션의 요구에 부합하기 위해 컴퓨팅 파워와 보안, 네트워킹, 스토리지에 대한 대역폭 등을 지속적으로 확충해야 합니다. IPU는 이러한 요구를 충족하기 위해 개발된 기술로, 기존의 CPU나 GPU와는 다른 접근 방식을 제공합니다.

IPU 기술과의 차이점

• 높은 성능: IPU는 고성능 네트워킹과 스토리지를 제공하여 데이터 처리 속도를 크게 향상시킵니다. 이를 통해 애플리케이션 실행과 동시에 데이터 처리가 원활하게 이루어집니다.
• 보안 강화: IPU는 컨트롤 플레인과 데이터 플레인을 완전히 오프로드하므로 시스템의 보안을 강화할 수 있습니다. 호스트 애플리케이션과 인프라스트럭처 간의 완전한 격리를 유지함으로써 외부 공격을 방지합니다.
• 호스트 CPU 부하 감소: IPU는 네트워킹과 스토리지 관련 작업을 오프로드하므로 호스트 CPU의 부하를 줄입니다. 이를 통해 데이터 센터는 애플리케이션 실행에 최적화된 리소스를 할당할 수 있습니다.

가상화와의 관계

IPU는 가상화 환경에서 많은 이점을 제공합니다. 각 게스트 애플리케이션은 자체 하이퍼바이저를 가질 수 있으며, 데이터 센터는 인프라스트럭처의 전반적인 제어권을 유지하면서 보안, 네트워킹, 스토리지와 같은 기능을 제공할 수 있습니다. 이를 통해 가상화된 멀티테넌트 환경에서 각 애플리케이션을 격리시키는 동시에 인프라스트럭처의 유연성과 효율성을 높일 수 있습니다.

IPU의 핵심 기술 - Napatech와 인텔의 파트너십

Napatech는 인텔과의 파트너십을 통해 IPU의 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 인텔의 F200x 플랫폼을 기반으로 개발된 Napatech의 제품은 고성능 네트워킹 및 스토리지 오프로드 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 데이터 센터는 자체적으로 업그레이드 가능한 소프트웨어 인프라를 구축하며, 비용 효율성과 에너지 효율성을 제고할 수 있습니다.

IPU의 상용화 방안

Napatech는 인텔의 ADP(응용 프로그램 개발 플랫폼)를 활용하여 상용화에 나섰습니다. F270X라는 이름의 제품은 완전한 프로덕션 급의 IPU로서 고성능의 네트워킹과 스토리지 오프로드 솔루션을 제공합니다. 이제 Napatech는 세 가지 소프트웨어 워크로드를 동반한 새로운 제품을 출시하였습니다. 첫 번째 워크로드는 저장소 오프로드로, 최적화된 NVMe over CC를 실행하는 스택입니다. 두 번째는 보안 오프로드로, TLS 가속 및 TCP 오프로드를 구현합니다. 마지막으로, 네트워킹 오프로드를 위한 가상화된 데이터 플레인을 실행하는 제품도 출시되었습니다. 이는 Bare Metal 환경을 포함한 다양한 환경에서 사용할 수 있으며, Open vSwitch를 지원합니다.

IPU 솔루션을 도입함으로써 데이터 센터는 비용 효율성, 에너지 효율성, 보안성, 유지 가능성을 동시에 증가시킬 수 있습니다.

결론

IPU는 데이터 센터의 인프라스트럭처 가속화를 위한 혁신적인 기술입니다. 기존의 CPU나 GPU보다 뛰어난 성능과 보안을 제공하며, 호스트 CPU의 부하를 줄여줍니다. 가상화 환경과의 호환성도 높아 다양한 환경에서 활용할 수 있습니다. Napatech와 인텔의 파트너십을 통해 개발된 IPU 솔루션은 상용화되어 데이터 센터의 효율성을 높여주고, 업그레이드 가능한 소프트웨어 인프라를 제공합니다.

하이라이트

• IPU는 데이터 센터에서 애플리케이션 실행과 네트워킹, 스토리지를 가속화하기 위한 기술입니다.
• IPU는 고성능, 보안 강화, 호스트 CPU 부하 감소와 같은 장점을 제공합니다.
• 가상화 환경에서도 유용하게 활용할 수 있는 IPU는 데이터 센터의 효율성과 유연성을 높여줍니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q: IPU의 성능은 어느 정도인가요? A: IPU는 고성능 네트워킹과 스토리지 기능을 제공하여 데이터 센터의 성능을 향상시킵니다. 실제 성능은 사용하는 제품과 환경에 따라 다를 수 있습니다.

Q: IPU를 도입함으로써 어떤 이점이 있나요? A: IPU는 호스트 CPU의 부하를 줄여줌으로써 데이터 센터의 비용 효율성과 에너지 효율성을 개선할 수 있으며, 보안성과 유지 가능성도 높여줍니다.

Q: IPU와 가상화 기술의 관련성은 무엇인가요? A: IPU는 가상화된 멀티테넌트 환경에서 애플리케이션 간의 격리를 유지하면서 인프라스트럭처의 유연성과 효율성을 높일 수 있습니다.

리소스

• Napatech 공식 웹사이트: www.napatech.com
• 인텔 공식 웹사이트: www.intel.com