복이 가득한

서버 DPU

세걸 2021.02.16 01:18 Views : 373

  컴퓨터에는 보통 CPU GPU GPGPU 를 많이 씁니다. 컴퓨터를 구동하기 위하여 CPU가 필요하고 화면출력을 하기 위하여 GPU가 필요합니다. 더욱 게임이나 그래픽 작업을 하기위해서는 고성능 GPU가 필요로 합니다. 

 

 

  서버에서는 고성능 다중 멀티코어 CPU가 필요하거나 특정프로그램 가속을 위한 GPGPU를 사용하거나 데이타센타를 위한 DPU가 있습니다. 웹서버 어플리케이션서버 외에 데이터를 주로 저장하고나 백업하기 위한 서버가 있습니다. 구글 다음 네이버 같은 많은 유저가 방문하는 사이트에는 고성능 멀티랙 서버가 있고 인공지능이나 머신런닝 서버에는 GPU병렬로 처리하는 서버가 있습니다. 데이타센터에는 고성능을 필요로 하지 않고 많은 저장장치를 연결할수 있고 데이터 안정성 전송속도를 필요로 하는 중앙처리장치가 필요합니다. 고성능 서버에 많은 저장장치를 달수 있지만 그만큼 비용이 증가하게 됩니다. 어플리케이션 서버에는 실시간 데이터를 처리하는만큼 초고속SSD를 사용하고 처리한 데이터는 별도의 데이터센터에 저장해두고 필요할때 데이터를 불러가면 됩니다. 

  고성능 서버에는 CPU내부에 연산처리위주로 많은량의 저장장치를 달기에는 무리가 오게됩니다. 저장용량을 늘리기위해서는 추가랙이 필요한데 비용이 어마어마하게 들어갑니다. 그래서 필요하는게 바로 DPU, 즉 데이터센타 전용 중앙처리장치입니다. CPU에는 데이터를 전송하기위한 통로가 있는데 그래픽처리장치나 기타 장비를 연결하기 위해서 사용됩니다. 당연히 저장장치와 연결하는 통로가 줄어들게 됩니다. 그래서 불필요한 통로를 줄여버리고 대부분 통로를 저장장치 전용으로 만드는것입니다. 고성능을 필요로 하지 않기때문에 중앙처리장치에 데이터 연결통로를 추가로 설계하면 됩니다. 데이터 처리연산보다 전송을 위주로 작업하기때문에 전략소모도 적고 발열도 적을수 밖에 없습니다. 메모리가 필요하지만 캐시용으로 많이 사용하며 데이타센터전용 저전력 메모리를 사용하면 됩니다. 

 

 

 

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  일반 컴퓨터에 전기사용량은 얼마되지 않지만 수천대의 컴퓨터가 동시에 작업을 하면 엄청난 전력을 소모하게 됩니다. 그렇기때문에 데이터센터에 특화된 중앙처리장치가 필요합니다. 전력비용도 줄이고 탄소배출도 줄일수 있습니다. AI기술이 발전하면서 필요한 데이터는 점점 늘어납니다. 전력을 줄이고 비용을 줄일수 있는게 바로 DPU입니다. 일상생활에서도 DPU를 자주 보게됩니다. 바로 NAS죠, 나스에 사용되는 중앙처리장치를 DPU로 보면됩니다. 데이터 저장, 데이터전송, 백업, 멀티미디어서버, 간이웹서버 역할을 합니다. 많은 작업을 하지 않기때문에 가족이나 사무실에 사용하기에 적합합니다. [일반 CPU나 APU를 사용하는 나스도 있습니다. 가격이 상대적으로 비싸기때문에 사용자가 많은 환경에 많이 사용합니다.]나스용 CPU로 일상에서 사용한다면 속터져서 기절할겁니다. 그것이 바로 데이터 저장 백업을 위한 처리장치입니다. 

 

  최대한 많은 HDD를 연결하고 데이터 안정성 완결성을 보장해야 합니다. 해킹에 강해야 하고 어플리케이션 서버요청에도 빠르게 응답해야 합니다. 이런요구를 만족시키기 위해서는 현재 랜선보다 빠른 GB/s급 이상 고속 연결시스템이 필요하며 시스템 온칩으로 추가비용을 최소화 해야합니다. 모든데이터는 암호화 압축해서 저장하며 압축명령어를 내장하면 더욱 효율적입니다. CPU는 광범위적 소프트웨어적으로 작동하기때문에 압축 압축해제하려면 자원을 많이 소모되고 발열이 증가하고 응답속도가 느려질수 있습니다. 별도의 코오를 압축 압축해제에 특화하여 설계된다면 응답속도도 빨라지고 저장공간 압박도 상당히 완화됩니다. 

 

  DPU는 직접적으로 유저에게 서비스를 제공하기보다 어플리케이션 서버에 필요한 데이터 저장공간을 주거나 데이터 백업, 클라우드 서비스를 제공합니다. 은행이나 기관 기업 데이터는 아주 중요함으로 데이터를 잃어버리거나 오류가 나면 엄청난 손해를 끼치게 됩니다. 그래서 상시 백업하며 이중 삼중으로 백업한다고 합니다. 스마트폰 사용량이 늘어남에 따라서 데이터는 기하급적으로 늘어나고 있으며 데이터센터 수요는 점점 늘어나게 됩니다. 데이터처리가 아닌  데이터 저장, 데이터전송에 특화된 DPU 수요도 상당히 늘어나게 됩니다. 

  과거 1테라 2테라 현재 18테라 서버용 HDD가 나오고 있지만 HDD가 추가될때마다 서버비용이 늘어나게 됩니다. 빠른 데이터 전송, 보안이 강화된 칩이라면 수요가 폭발할것입니다. 

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  데이터센터에 어떻게 생겼을까? 수십개의 핫스왑케이스에 수십개의 HDD가 들어가 있으며 사타&전원통합케이블이 거대한 보드에 연결이 됩니다. 메인보드에는 DPU RAM LAN 통합칩이 장착되어 있고 256GB NVMe SSD가 장착되어 있습니다. 기본으로 로컬 SSD에 보안설정이 되어있고 모든 작업은 메인서버에서 작업을 하게됩니다. 원격으로 셋팅이 되며 서버랙간 랜케이블이 아닌 새로운 규격인 xx로 연결됩니다. 서버에는 모니터 키보드 마우스 일체 연결장치가 없습니다. 데이터 센터로 들어오는 데이터는 처리완료된 데이터로 수정이 안되며 서버자체 프로그램으로 암호화처리됩니다. 하드나 서버를 가져가도 모든 데이터가 암호화 되어 암호와 물리적 암호키가 없으면 해독불가능하게 됩니다.  암호는 물리적 암호키와 메인서버호출키오 되어 있으며 생채인식과 스마트 단말기 결합할수도 있습니다. 아무리 능력있는 해커라도 골머리가 아프게 될것입니다. 

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