파네시아, CXL 활용해 NVLink·UALink·HBM 등 차세대 연결/메모리 기술 통합하는 슈퍼클러스터 구조 제안

AI 인프라 연결 기술 팹리스인 파네시아(대표 정명수)가 AI 인프라 설계에 대한 비전을 담은 기술 백서 “AI 인프라 혁신의 중심, 메모리∙링크 중심의 연결 반도체와 데이터센터 연결 솔루션”을 29일 공개했다.

이 백서에서 파네시아는 현대 AI 모델의 트렌드와 이를 처리하는 AI 인프라의 한계를 소개하고, 컴퓨트익스프레스링크(Compute Express Link, CXL)을 비롯해 NVLink, UALink(Ultra Accelerator Link), 고대역폭메모리(HBM) 등 다양한 연결 기술 및 메모리 기술을 활용해 AI 인프라를 개선하는 방안에 대해 다룬다.

파네시아는 기존 고정된 GPU 기반 구조에서 벗어나 다양한 연결기술을 활용해 유연하고 확장성이 뛰어나며, 효율적으로 통신을 수행하는 구조를 구축함으로써 AI 인프라가 마주한 현안을 해결할 수 있다는 구상이다.

파네시아가 이번에 공개한 백서는 크게 3가지로 구성됐다. 

우선 변화하는 AI 모델 패러다임과 이를 위한 현대 데이터센터 구조를 진단한다. 

최근 챗봇, 이미지 생성, 영상처리 등 시계열 데이터를 다루는 AI 모델이 많이 활용되고 있다. 백서는 이같은 모델의 구조와 동작, 그리고 순환 신경망(Recurrent Neural Netowrk, RNN)부터 대규모 언어모델(LLM)까지 이어지는 시퀀스-투-시퀀스 AI 모델의 변천사에 대해 되짚어 본 뒤, 현대 AI 인프라 구조의 한계점에 대해 논의한다. 파네시아는 특히 동기화 과정에서 발생하는 ‘통신 오버헤드’와 GPU 등 고정적인 구조로 인해 야기되는 ‘낮은 자원 활용도’를 AI 인프라의 문제로 본다.

CXL 기반 컴포저블 구조도 상세히 다룬다. 파네시아는 차세대 연결기술인 CXL의 개념과 특징에 대해 설명하고, 불필요한 통신을 최소화하고 보다 유연한 확장을 가능케함으로써 기존 AI 인프라의 한계를 해결할 수 있다고 강조한다. 또 파네시아가 보유한 CXL 설계자산(IP), CXL 스위치 등의 기술을 활용해 실제로 CXL 프로토타입을 구축하고, 이를 통해 실제 AI 응용을 가속한 다양한 사례를 소개한다. 

백서에서는 CXL을 넘어 다양한 연결기술과 통합해 더 나은 AI 인프라 구조를 구축하는 방법도 제안한다. 핵심은 슈퍼클러스터 구조로 UALink, NVLink, NVLink Fusion 등 가속기에 특화된 연결기술로 구축된 클러스터들의 확장성과 호환성, 그리고 통신 효율을 개선하기 위해 CXL 기술을 적용한 구조다. 파네시아는 이러한 연결기술의 통합을 통해 각 연결기술이 가지는 장점들을 아우를 수 있다고 설명한다.

한편 파네시아는 CXL 컨소시엄, UALink 컨소시엄, PCI-SIG, 오픈컴퓨트프로젝트(Open Compute Project, OCP) 등 연결 기술 및 AI 인프라와 관련된 다양한 협의체에 참여해 공식 멤버로써 활동도 이어가고 있다. 최근에는 파네시아의 AI인프라에 대한 비전을 실현하기 위한 제품군인 링크솔루션 제품 라인업을 공개하며 브랜드 정체성을 강화하기도 했다.

파네시아가 이번에 공개한 AI 인프라 관련 기술 백서는 파네시아의 홈페이지를 통해 확인할 수 있다.