엔비디아가 2014 GTC 에서 자사의 GPU 로드맵을 일부 수정했습니다. 이 새로운 로드맵의 가장 두드러진 차이는 이전에 맥스웰 다음으로 예정되어 있던 볼타 대신 파스칼 (Pascal) 이 들어간 점입니다. 이것이 볼타가 취소되고 파스칼이 들어갔다는 의미인지 아니면 볼타 = 파스칼이란 의미인지 그것도 아니면 볼타/파스칼이 병행 개발된다는 의미인지 불분명 하지만 아무튼 파스칼이 새로운 3D 적층 메모리 (3D stacked memory) 와 공유 메모리 (Unified Memory) 아키텍처를 사용한다는 것은 확실합니다.
(GTC 2014 에서 새로 공개된 로드맵. Source : Nvidia )
- 3차원 적층 메모리 (3D stack memory) : 여러개의 메모리를 아파트 처럼 쌓아올린 후 서로 수직으로 연결하는 기술로써 이전에 HMC ( http://blog.naver.com/jjy0501/100197098635 참조) 가 대표적인 방식이라고 할 수 있음. 이 방식을 사용하면 메모리 대역폭은 크게 늘리면서 전력 소모는 줄일 수 있습니다. 엔비디아는 현재 타이탄에 제공되는 336 GB/s 의 메모리 대역폭을 뛰어넘는 1 TB/s 이상의 메모리 대역폭을 달성하면서 메모리 전력 효율을 4 배로 늘리는 목표를 가지고 있는데 2016 년까지 이런 방식의 메모리가 대중화 되야 하는 선결 과제가 있습니다.
- NV 링크 (NV Link) : PCIe 를 사용하는 현재의 GPU 와 CPU 간의 데이터 병목 현상을 해결하기 위한 기술로 이를 통해 5 - 12 배 정도 넓은 대역폭을 확보할 수 있다고 합니다. 현재의 16 GB/s 에 불과한 CPU/GPU 간 메모리 대역폭은 심각한 병목 현상을 낳고 있으며 특히 멀티 GPU 환경에서는 더 문제가 심각한 상태입니다. NV 링크는 엔비디아의 주장에 의하면 80 GB/s 이상의 대역폭으로 이와 같은 문제를 줄일 수 있을 것으로 보입니다.
(NV 링크의 기술 설명 Source : Nvidia)
NV 링크 기술은 IBM 과 공동으로 개발한 것으로 향후 CPU/GPU 뿐 아니라 GPU 간의 연결에도 사용될 것이라고 합니다. 또 차기 powerpc cpu 에 NV 링크 지원이 이뤄질 가능성도 있어 보입니다.
- 공유 메모리 기술 (Unified Memory) : NV 링크와 더해서 공유 메모리 기술은 CPU 가 GPU 의 메모리에 혹은 반대로 GPU 가 CPU 의 메모리에 접근하는 것을 허용해 개발이 더욱 쉽게 진행될 수 있도록 도와준다고 합니다. 다만 구체적인 것은 역시 뚜껑을 열어봐야 알 수 있을 것 같습니다.
- 파스칼 모듈 (Pascal Module) : 엔비디아는 GTC 2014 행사에서 현재의 GPU 보드 보다 훨씬 작은 파스칼 모듈을 선보였습니다. 젠슨 황 CEO 가 들고 있는 것이 진짜 실물이라면 이미 파스칼의 엔지니어링 샘플이 있다는 이야기이기 때문에 더 흥미롭습니다. 파스칼 모듈은 마치 노트북이나 슬림 PC 에 들어가는 모듈 처럼 생겼으며 그 크기는 현재의 보드의 1/3 수준입니다.
(파스칼 모듈. Source : Nvidia)
파스칼의 정식 출시는 2016 년이라고 합니다. 그렇다면 2 년이나 남은 만큼 그 사이 많은 것들이 변할 수 있을 것으로 보입니다. 개인적으로 궁금한 것은 엔비디아가 만들지 않는 3 차원 적층 메모리가 과연 2016 년까지 대중화 될 수 있는지 입니다. 만약 TSV 를 이용한 차세대 3 차원 적층 메모리 (HMC 를 비롯한) 이 2016 년까지 충분히 가격이 떨어지지 않거나 대중화 되지 않는다면 파스칼 (혹은 볼타) 은 큰 타격을 입을 가능성이 있습니다.
이런 복병에도 불구하고 사실 엔비디아의 방향성 자체는 맞다고 생각됩니다. 향후 메모리 병목 현상을 줄이고 고성능, 저전력을 확보하기 위해서는 다른 선택의 여지가 많지 않기 때문입니다. 과연 2 년후에 엔비디아의 계획이 결실을 거둘 수 있을 지는 물론 시간만이 알 수 있는 일이지만 말이죠.
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