AI 데이터센터 CPU-메모리-GPU "光연결 시대 3년내 가능"

국내 연구진이 인공지능(AI) 데이터센터에서 메모리와 가속기 등 핵심 자원을 '빛'으로 자유롭게 연결·분리할 수 있는 기술을 세계 처음 개발하고, 검증하는데 성공했다. 상용화는 3년 내 가능할 것으로 예상했다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 광스위치 기반 '데이터센터 자원연결(Optical Disaggregation, OD)'기술을 개발했다고 11일 밝혔다. 이준기 광네트워크연구실장은 "POC(개념검증)를 거쳐 상용화 가능성을 타진하는 검증에 나설 계획"이라며 "특허를 활용한 기술이전이나 허여 등으로 3년 내 상용화가 이루어질 것으로 본다"고 전망했다. 기존 데이터센터는 하나의 서버 안에 CPU, 메모리, 스토리지, 가속기(GPU) 등이 고정적으로 묶여 있는 서버 중심 구조다. 이로 인해 각 서버가 보유한 한정된 자원만 활용 가능하다. 다른 서버는 CPU만 사용하는 등 자원 활용 편차가 커 전체 효율성이 떨어진다. 대부분의 데이터센터는 또 전기 신호 기반 스위치를 사용하기 때문에 데이터 전송 과정에서 수 차례 신호 변환을 하기 때문에 데이터 전송 지연(딜레이)도 발생한다. 이 같은 문제를 연구진은 빛으로 해결했다. 서버 내부 메모리나 가속기가 부족할 경우, 광스위치를 이용해 다른 서버의 자원을 빛의 신호로 즉시 연결하는 OD기술을 개발했다. 이준기 실장은 "AI 학습이나 대규모 데이터 분석처럼 고성능 연산이 필요한 작업에서도 자원을 '필요한 순간, 필요한 만큼' 빠르고 유연하게 연결·분리할 수 있게 됐다"며 "원격 메모리 접속 표준(CXL, Compute Express Link)을 광스위치로 연결한 세계 최초 사례"라고 말했다. 연구진은 또 ETRI가 자체 개발한 CPU 어댑터, 메모리 블레이드, 가속기 블레이드, OD 매니저를 결합한 검증시스템을 구축해 실증에도 성공했다. 실증 결과 프로그램이 추가 자원을 요청하면 광 경로를 자동으로 설정해 필요한 메모리와 가속기를 실시간으로 할당하고, 서비스가 안정적으로 수행되는 것을 확인했다. ETRI는 이번 기술에 적용된 CXL 관련 원천특허를 확보하고, 국내외 특허 47건을 출원했다. 이준기 광네트워크연구실장은 "메모리와 가속기를 효율적으로 공유․활용해 데이터센터 자원 부족 문제를 해소하고, 지속 가능한 미래형 데이터센터로의 전환을 앞당길 중요한 계기가 될 것"으로 전망했다. 연구는 과학기술정보통신부 '광 클라우드 네트워킹 핵심기술 개발'사업의 일환으로 수행됐다.