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[인텔 데이터 센트릭 프레스 워크숍] 제온 D-1600 프로세서와 네트워크 기술 개요

기사입력 : 2019년 04월 03일 07시 14분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
인텔(Intel)은 3월 5, 6일 양일간 미국 오레곤(Oregon)주 힐스보로(Hillsboro)의 인텔 존스 팜 캠퍼스(Intel Jones Farm Campus)에서 ‘인텔 데이터 센트릭 프레스 워크숍(Intel Data-Centric Press Workshop)’을 열고, 데이터 주도의 시대를 위한 인텔의 솔루션 포트폴리오를 소개했다. 이 자리에서는 차세대 제온 스케일러블(Xeon Scalable) 프로세서와 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리(Optane DC Persistent Memory) 등, 차세대 프로세서와 플랫폼의 기술적 특징들이 소개되었다.

IoT와 클라우드, 5G와 인공지능에 이르기까지 다양한 IT 기술의 변화는 폭발적인 데이터의 증가 추세를 만들어내고 있으며, 이 데이터를 다루는 역량이 경쟁력으로 연결되고 있다. 이와 함께 IT 인프라 또한 클라우드 컴퓨팅으로의 이동과 AI, 분석의 활용 증가, 네트워크와 엣지의 클라우드화 등이 변화의 수요를 이끌고 있다. 인텔은 이 ‘데이터 주도’ 시대에 총 규모 2000억 달러의, 역대 최대 규모의 시장 기회가 있을 것으로 예상하고, 이 시장에 대비하기 위해 모든 것을 처리하고, 더 많은 것을 저장하고, 더 빠르게 옮길 수 있는, 소프트웨어와 시스템 레벨에 최적화된 솔루션을 제시한다는 계획을 소개했다.

인텔은 이 ‘데이터 주도’ 시대를 위한 새로운 포트폴리오로, 2세대 제온 스케일러블 프로세서와 새로운 제온 D 프로세서, Agilex FPGA, 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리와 옵테인 DC SSD, QLC 3D NAND 기반의 DC 시리즈 SSD, 800 시리즈 이더넷 어댑터 등을 소개했다. 새로운 제온 스케일러블 프로세서와 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리, 옵테인 DC SSD, 이더넷 기술 등은 시스템 레벨에서 긴밀히 결합되고, 소프트웨어 레벨의 최적화를 통해 다양한 워크로드에서 뛰어난 성능과 효율성을 제공할 수 있을 것으로 기대되며, 검증된 최적화된 구성의 ‘인텔 셀렉트 솔루션’을 통해 이러한 혁신을 더욱 빨리 누릴 수 있게 한다고 밝혔다.

▲ 라제시 가디야 인텔 네트워크 플랫폼 그룹 부사장

▲ ‘제온 D-1600 시리즈’ 프로세서 주요 기술적 특징

▲ QAT 기술을 통해 압축이나 암호화 관련 하드웨어 가속 기능이 제공된다

제온 D-1600 시리즈 SoC에 대한 소개는 인텔의 네트워크 플랫폼 그룹 부사장이자 CTO인 라제시 가디야(Rajesh Gadiyar)가 진행했다. 제온 D-1600 프로세서는 엣지 네트워크, 미드레인지 스토리지 등에 최적화된 구성을 갖춘 프로세서로, 27~65W TDP 범위에서 최대 8개의 x86 코어와 4개의 10Gbps 이더넷 인터페이스, 암호화 처리의 가속을 위한 QAT(QuickAssist Technology) 등을 하나의 패키지에 집적한 고밀도의 SoC 형태다. 특히 고집적 SoC 구성으로 전력 소비와 공간 사용을 줄일 수 있는 점이 장점으로 꼽혔다.

5G 시대가 가까워오면서, 더 낮은 지연시간과 뛰어난 서비스 품질 등을 위한 ‘인텔리전트 엣지’가 주목받고 있다. 이는 사용자와 가까운 곳에 다양한 정보를 처리하고 서비스를 제공할 수 있는 인프라를 배치하여 서비스의 성능과 효율을 높인다. 그리고 제온 D-1600은 엣지 네트워크 인프라에서 스위치와 라우터로의 활용에서 기존의 솔루션 대비 더 높은 성능을 제공할 수 있고, 차세대 방화벽 등 보안 아플라이언스로의 활용에도 충분한 능력을 갖추고 있으며, 무선 인프라에서도 다양한 형태로 활용할 수 있다고 소개되었다. 특히 5G로의 여정에서 에너지 효율적 성능은 매우 중요한 측면이라고 강조했다.

제온 D-1600 프로세서는 기존 제온 D-1500 대비 기본 동작 속도가 1.2~1.5배 향상되어 최대 3.2GHz의 터보 부스트 동작 속도와 최대 8코어의 구성을 갖추고 있다. 하나의 칩에 다양한 기능이 집적된 SoC 형태로, 최대 128GB의 DDR4-2400 메모리 지원과 4개의 10Gbps 이더넷 인터페이스, QAT를 통한 최대 30Gbps의 암호화와 압축, 압축 해제 처리 성능을 제공한다. 한편 인텔은 기존 제온 D-1500의 업그레이드 옵션에서, 전체 처리 성능의 업그레이드로는 제온 D-2100 제품군을, 코어당 성능의 업그레이드가 필요한 경우에는 이번에 소개된 새로운 제온 D-1600 제품군을 추천한다고 덧붙였다.

▲ 새로운 ADQ, 강화된 DDP 기능을 갖춘 인텔 이더넷 800 시리즈

▲ 특정 트래픽을 위한 전용 큐를 여는 ‘ADQ’ 기술로 예측성 측면을 크게 높일 수 있다

코드명 ‘콜롬비아빌(Columiaville)’로 알려진 인텔 이더넷 800 시리즈에 대한 소개는 인텔의 데이터센터 엔지니어링 & 아키텍처 그룹의 애닐 바수데반(Anil Vasudevan), 커넥티비티 그룹의 솔루션 아키텍트 브라이언 존슨(Brian Johnson)이 진행했다. 이번 800 시리즈의 특징으로는 100GbE 급으로의 연결 성능 향상과 함께, 네트워크 워크로드의 최적화를 위한 ADQ(Application Device Queues), 패킷 프로세싱의 효율을 높이기 위한 프로그래머블 파이프라인 측면에서 DDP(Dynamic Device Personalization) 지원이 좀 더 완전해졌다는 점 등이 꼽혔다.

네트워크 연결을 기반으로 하는 스케일아웃 애플리케이션에서 성능에 영향을 미치는 주요 지표는 지연 시간과 처리량, 그리고 ‘예측성’이 꼽힌다. 이 때 예측성이 높다는 의미는 더 많은 서버를 요구되는 반응 시간의 범주 이내에서 활용할 수 있다는 의미가 된다. 그리고 ADQ는 이 예측성을 높이기 위해 특정 유형의 데이터 트래픽에 전용 통로를 할당하고, 전송 속도의 제한 등을 부여하는 것으로, 필터를 통해 애플리케이션 트래픽들을 분리된 큐 셋으로 보내고, 애플리케이션 실행 쓰레드들은 이 ADQ 큐 셋의 특정 큐로 접속하는 형태다. 이를 통해 애플리케이션 반응시간을 줄이고 예측성을 높이며, 전송 효율 또한 더 높일 수 있다.

인텔은 오픈소스 데이터베이스인 redis 환경에서 이 ADQ를 사용할 경우 예측성을 50% 이상 향상시킬 수 있으며, 지연 시간은 45% 이상 감소시킬 수 있고, 요청 처리량도 30% 이상 향상시킬 수 있다고 소개했다. 또한 이 ADQ는 다양한 티어에 걸쳐서 활용해 전반적인 인프라 성능을 향상시킬 수 있는데, 인텔이 소개한 시나리오로는 NGINX 기반의 웹서버와 Memcached 기반의 캐싱, redis와 Aerospike 의 데이터베이스 백엔드, 네트워크 스토리지가 연결되는 등의 상황에서, 각 애플리케이션들에 ADQ를 적용해 네트워크 성능 효율을 높일 수 있다고 소개했다.

▲ ‘DDP’ 기술은 사용자 정의 프로토콜에 대응하는 프로그램 가능한 패킷 파이프라인 구성을 제공한다

다양한 네트워크 환경에서, 기존의 기본 프로토콜 지원으로는 모든 사용 환경에 대응하기 힘들고, 특정 세그먼트의 요구에 대응하기 위해서는 프로토콜 또한 프로그래머블 특징이 요구되는 경우가 있다. 이 때, 별도로 프로그래머블된 패킷을 처리하는 경우에는 기존의 패킷 파이프라인으로는 이를 제대로 분류할 수 없어 처리 성능이 떨어지는 현상이 있었다. 하지만 DDP 기술을 사용할 경우 패킷 파서를 위한 추가 정보를 담아, 파이프라인 진행 중 하드웨어 처리 기반의 자동 분류와 정렬을 가능하도록 해 패킷 처리 성능을 높일 수 있도록 한다.

이 DDP 기능은 인텔 이더넷 700 시리즈와 800시리즈에서 사용할 수 있으며, 다양한 고객의 배포 요구에 대응하는 패킷 파이프라인의 변형이 가능하고, 최적화된 성능을 기대할 수 있다. 특히 BRAS(Broadband Remote Access Server) 포워딩 테스트에서는 DDP 적용 유무에 따라 업스트림 프로세싱 성능이 70% 가량 차이나는 결과도 보였다.

한편 인텔은 이더넷 800 시리즈의 DDP 프로파일을 통한 프로그래머블 파이프라인 구성에 크게 세 가지가 있다고 소개했다. 이 중 새로운 방법인 ‘프리 부트’ 는 프로파일을 NVM 펌웨어 안에 위치시키며, ‘OS 부트’에서는 디바이스 드라이버를 통해 프로파일을 활성화시킨다. 그리고 기존 방법인 ‘런타임’은 표준 OS나 DPDK 설정 툴을 활용하며, 기존 대비 향상된 특징을 제공한다고 덧붙였다.

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