메모리 제약 없이 대규모 출력 데이터 처리 가능
수 테라바이트 출력의 초병렬 연산을 고속 실행 가능
생성형 AI와 메타버스 응용에 적용 기대
메모리 크기가 작은 가정용 GPU에서도 대규모 출력
기존 최고 성능 동적 메모리 관리자 기술 대비 약 55배
커널을 2번 실행하는 2단계 기술 대비 약 32배 높은 연산

▲ 연구성과 소개 그림
▲ 연구성과 소개 그림

한정된 GPU 메모리로도 대규모 출력 데이터를 효과적으로 처리하는 기술이 개발됐다. 

KAIST 전산학부 김민수 교수 연구팀이 이 기술을 개발해 7일 발표했다.

▲ 왼쪽부터 김민수 교수, 박사과정 박성우, (주)그래파이 오세연 연구원
▲ 왼쪽부터 김민수 교수, 박사과정 박성우, (주)그래파이 오세연 연구원

이 기술은 'INFINEL'로 명명됐으며, 한정된 GPU 메모리를 이용해 초병렬 연산을 수행할 때 발생하는 메모리 제약을 극복했다.

GPU를 이용한 초병렬 연산은 대규모 출력 데이터를 생성하는데, 이에 따른 메모리 에러 문제를 해결하는 것이 주요 목표였다.

연구팀은 GPU 메모리의 일부 공간을 매우 작은 크기의 단위인 청크(chunk)로 나누고 관리하는 방식을 도입했다. 이를 통해 각 스레드가 메모리 충돌 없이 자신의 출력 데이터를 관리할 수 있게 됐다.

INFINEL 기술은 GPU 메모리가 가득 차더라도 무중단으로 연산과 결과 출력을 지속할 수 있다. 이를 통해 가정에서 사용하는 메모리 크기가 작은 GPU로도 대규모 데이터 처리가 가능해졌다.

이 기술은 종래의 최고 성능 동적 메모리 관리자 기술에 비해 약 55배, 2단계 기술에 비해 약 32배의 연산 성능 향상을 보였다고 김민수 교수는 설명했다.

이번 연구 결과는 과학기술정보통신부(IITP)와 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 연구결과는 국제 학술지 'PPoPP'에 발표됐다.

김민수 교수는 "생성형 AI나 메타버스 시대에는 GPU 컴퓨팅의 대규모 출력 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 기술이 중요해질 것"이라며, 이 기술이 그 역할을 할 수 있을 것으로 기대했다. /대전=이한영기자

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