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자일링스, 전세계 대학들과 적응형 컴퓨팅 연구 클러스터 ‘XACC’ 구축
적응형 컴퓨팅 가속화 위해 전세계 학자들과 연구 협업 강화

[인더스트리뉴스 김관모 기자] 적응형 및 지능형 컴퓨팅 부문 업체인 자일링스(Xilinx)가 세계에서 가장 명망 있는 4개의 대학에 자일링스 적응형 컴퓨팅 클러스터(XACC: Xilinx Adaptive Compute Clusters)를 설립한다고 5월 11일 밝혔다. ‘XACC’는 고성능 컴퓨팅(HPC: Hight Performance Computing)을 위한 적응형 컴퓨팅 가속화에 대한 새로운 연구를 지원하기 위해 주요 인프라와 자금을 제공한다. 연구 분야는 시스템, 아키텍처, 툴, 애플리케이션을 비롯해 광범위한 영역에서 이뤄진다.

자일링스와 적응형 컴퓨팅 가속화 위해 전세계 학자들과 연구 협업 강화한다. [그림=자일링스]

자일링스에 따르면, XACC는 적응형 컴퓨팅 가속화를 위한 자일링스의 최신 하드웨어 및 소프트웨어를 구비하게 된다. 아울러 각 클러스터는 각국의 학술팀들이 꾸려져 최첨단 HPC 연구를 수행할 계획이다. 첫 번째 XACC는 스위스의 취리히 공대(ETH Zurich)에 설립됐으며, 이후 미국의 UCLA(University of California, Los Angeles)와 UIUC(University of Illinois at Urbana Champaign)에 구축될 예정이다. 네 번째 클러스터는 싱가포르의 NUS(National University of Singapore)에 설치된다.

XACC는 최상급 서버와 자일링스 알베오(Alveo) 가속기 카드 및 고속 네트워킹을 갖추게 된다. 각 알베오 카드는 분산 컴퓨팅을 위해 임의의 네트워크 토폴로지를 탐색할 수 있도록 100Gbps 네트워크 스위치와 두 개의 채널로 연결된다.

이 최상급 서버는 적응형 컴퓨팅 가속화를 활용하고자 하는 소프트웨어 엔지니어와 AI 연구원 및 데이터 과학자를 위한 통합 소프트웨어 플랫폼인 바이티스(Vitis)를 비롯해 자일링스의 최신 소프트웨어를 갖추고 있다. 앞으로 3개월 안에 4개의 모든 XACC가 운영될 예정이며, 향후 최신 7nm 버설(Versal) 적응형 컴퓨팅 가속화 플랫폼(ACAP: Adaptive Compute Acceleration Platform)을 구축해 확장할 예정이다.

자일링스의 CTO인 이보 볼젠(Ivo Bolsens) 수석 부사장은 “무어의 법칙이 쇠퇴함에 따라 차세대 컴퓨팅 시스템은 과거와는 다른 형태로 진화할 것이며 적응형 컴퓨팅 가속기가 핵심적인 역할을 수행하는 새로운 시대로 접어들게 될 것”이라며, “XACC는 차세대 시스템을 위한 새로운 적응형 컴퓨팅 기술의 개발 및 통합을 가속화하는 혁신 및 연구 협업의 전략적 허브로 기능하게 된다”고 밝혔다.

한편, 자일링스는 명망 있는 학자들을 XACC 프로그램에 영입해 자일링스의 최신 적응형 컴퓨팅 가속화 기술을 갖춘 클러스터에서 첨단 HPC 연구에 대한 협업을 진행할 방침이다. 또한 파트너 연구팀은 클러스터의 컴퓨팅 자원에 원격으로 액세스해 적응형 컴퓨팅에 대한 자체 연구를 수행한다. XACC는 자일링스의 내부 연구 그룹을 비롯해 현장의 다른 전문가들과 상호 협력을 주도하는 커뮤니티 허브로서의 역할도 수행하게 된다.

자일링스의 Versal Adaptive Compute Accelerator Platform(ACAP) 시리즈 [사진=자일링스]

취리히 공대에 설립된 클러스터는 컴퓨팅 플랫폼 연구소 소장이자 컴퓨터 공학부 시스템 그룹 멤버인 구스타보 알론소(Gustavo Alonso) 교수가 이끌게 되며, 네트워크 및 데이터베이스 가속화에 중점을 둘 예정이다.

알론소 교수는 “이번 클러스터는 전례 없는 규모와 사용 편의성을 모두 갖추고 있어 최신 기술을 탐색할 수 있는 특별한 기회가 될 것”이라며, “이 클러스터는 새로운 연구를 가능하게 할 뿐만 아니라 설계와 결과, 툴 및 아이디어를 재현 가능한 방식으로 공유하는데 필요한 인프라를 구축하는데 많은 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

UCLA의 클러스터는 에너지 효율적인 컴퓨팅 및 빅데이터 애플리케이션을 위한 사용자 지정 컴퓨팅을 비롯해 확장성이 뛰어난 알고리즘 개발에 중점을 둘 예정이다. 또한, UCLA 새뮤얼 공과대학의 사용자 지정이 가능한 도메인 특화 컴퓨팅 센터 디렉터인 제이슨 콩(Jason Cong) 교수가 이끌게 된다. 제이슨 콩 교수는 30년 이상 FPGA 기술 연구를 선도해 왔다.

제이슨 콩 교수는 “XACC는 그래프 기반 머신러닝 및 비디오 분석, 유전체학 및 정밀 의학에 대한 우리의 연구 프로그램을 더욱 촉진시킬 수 있는 계기가 될 것”이라며, “특히 클러스터에 제공되는 고대역폭 메모리(HBM: High-Bandwidth Memory) 기반 FPGA는 연구 프로젝트의 많은 컴퓨팅 단계가 메모리와 연관돼 있기 때문에 더욱 시의적절하고, 큰 도움이 될 것”이라고 기대했다.

UIUC의 클러스터는 일로노이의 CSL(Coordinated Science Lab)에 설치되며, UIUC에서 수년 간 진행해 온 고성능 및 이기종 컴퓨팅에 대한 연구 및 교육 과제에 기반해 구축될 예정이다. 중점 과제로는 고속 링크와 스위치를 통해 연결된 새로운 다중 FPGA 토폴로지를 비롯해 FPGA 네트워크를 위한 보안 및 메모리 일관성, 효율적인 P2P(Peer-to-Peer) 데이터 전송, SSD 데이터 처리를 위한 FPGA 가속기, 그리고 고성능 및 뛰어난 프로그램 성능과 이식성을 위한 컴파일러 및 시스템 툴 등이 포함된다.

이 센터는 데밍 첸(Deming Chen) 교수와 아벨 블리스(Abel Bliss) 공학 교수, 그리고 ECE(Electrical and Computer Engineering) 위원장인 AMD 제리 샌더스(Jerry Sanders)와 ECE 소속인 원메이 후(Wen-Mei Hwu) 교수가 이끌게 된다.

UIUC의 첸 교수는 “센터에 대한 기금 및 하드웨어 기증이 이뤄지면서 이전에는 불가능했던 새로운 연구 및 교육활동을 수행할 수 있게 되었다”며, “우리는 새로운 실험적 FPGA 기반 컴퓨팅 시스템을 구현하고, 고성능 컴퓨팅을 위한 도메인별 특화된 컴파일러 및 시스템 툴을 개발할 예정이다. 특히 딥러닝이 가능한 AI와 대규모 그래프 처리 및 전산 유전체학 등 몇 가지 중요한 애플리케이션 영역에 주력할 방침”이라고 밝혔다.

NUS의 클러스터는 이기종 컴퓨팅 플랫폼을 이용해 새로운 시스템과 애플리케이션의 개발 및 연구를 강화할 계획이다. 또한 아시아와 유럽, 미국의 다른 XACC 센터와 글로벌 테스트 베드를 구축하는 것은 물론, 아시아의 연구원과 학생들을 유치해 국제 협력을 촉진하는 허브로서의 역할도 수행할 예정이다.

이 연구는 NUS 컴퓨팅 공대(NUS School of Computing)의 컴퓨터 공학부 툴리카 미트라(Tulika Mitra) 교수와 빙셍 헤(Bingsheng He) 부교수 및 웽화이 웡(Weng-Fai Wong) 부교수가 이끌게 된다. 빙셍 헤 부교수는 “우리의 동료들은 FPGA를 이용해 데이터베이스, 머신러닝, 시스템 및 네트워킹, IoT 및 컴퓨터 아키텍처와 같은 각기 다른 도메인에 대한 선도적인 연구를 수행해 왔다”며, “이 컴퓨팅 클러스터는 자일링스의 최첨단 FPGA 플랫폼을 활용해 NUS는 물론, 싱가포르와 여러 지역에서 흥미로운 새로운 연구와 교육활동 및 협업을 촉진시키는 핵심적인 역할을 할 것”이라고 말했다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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