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데이터 및 AI 지원 엔터프라이즈: 고성능 컴퓨팅의 핵심 원칙

17 April 2024
Digital Realty Editor

고성능 컴퓨팅(HPC, High-Performance Computing)은 여러 노드 또는 컴퓨터 클러스터가 병렬로 작동하여 하나 또는 일련의 작업을 수행함으로써 방대한 양의 데이터를 처리하도록 설계된 기술입니다.

최근 Digital Realty에서는 다음과 같은 HPC 활용 사례를 확인하고 있습니다.

HPC와 인공지능(AI)은 특수한 운영 환경을 요구하기 때문에 IT 부서들은 데이터 중력 장벽을 해소하기 위한 분산형 인프라를 도입하고 있습니다. 데이터 중력이란 데이터에 일종의 ‘중력 효과’가 존재한다는 개념으로, 데이터 세트가 커질수록 애플리케이션과 서비스가 해당 데이터로 끌려들어가고, 그 결과 더 많은 데이터 생성으로 이어지는 선순환 구조를 의미합니다. 이러한 분산형 인프라를 효과적으로 지원하기 위해서는 다음 네 가지 전략적 디지털 기반이 필요합니다.

  • 네트워크
  • 계산
  • 데이터
  • 보안

이 블로그에서는 HPC의 컴퓨팅 기반이 현대 IT 인프라 전략 및 개발을 어떻게 주도하는지에 대해 집중적으로 살펴보겠습니다.

고성능 컴퓨팅은 글로벌 네트워크에 분산된 데이터의 거래, 처리 및 분석을 가능하게 합니다. IT 리더들이 이미 기업에서 그 어느 때보다 훨씬 더 많은 데이터 세트를 생성하고 있음을 인식하고 있는 가운데, 레거시 아키텍처에 의존하는 조직은 분명한 경쟁 열위에 놓일 수밖에 없습니다.

왜 고성능 컴퓨팅이며, 왜 지금일까요?

선도적인 기업들은 증가하는 데이터 부하에 대응할 수 있도록 설계된 데이터 및 AI 대응 아키텍처를 구축하고 있습니다. 이는 데이터를 현대 IT 인프라의 중심에 두고, 기존처럼 데이터를 클라우드와 사용자 쪽으로 이동시키는 대신, 클라우드와 사용자를 데이터가 있는 위치로 가져오는 방식입니다. 이러한 접근은 데이터의 처리, 분석, 트랜잭션을 한층 더 빠르게 만듭니다.

이를 효과적으로 구현한 기업은 경쟁에서 한발 앞서 나가고 있습니다. 데이터의 증가는 피할 수 없습니다. IDC의 Worldwide Datasphere 보고서에 따르면, 2025년까지 데이터 규모는 매년 573% 증가할 것으로 전망됩니다.¹

모든 기업이 데이터 증가를 체감하게 되겠지만, 이를 조직의 성과로 효과적으로 전환할 수 있는 기업은 소수에 불과합니다.

소셜 및 모바일 기술의 확산, AI/머신 러닝(ML) 도입 확대, 사물 인터넷(IoT) 데이터 증가에 힘입어 오늘날의 기업들은 데이터를 생성, 처리, 교환할 수 있는 고성능 컴퓨팅 환경을 요구하고 있습니다.

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Digital Realty의 플랫폼 개발 글로벌 책임자인 트래비스 이워트(Travis Ewert)가 컴퓨팅 기반에 대해 설명합니다. 

엔터프라이즈 고성능 컴퓨팅 활용 사례

2025년까지 데이터 증가율은 매년 573%에 달할 것으로 예상되며, 이는 최종 사용자 서비스 제공, 비즈니스 성장, 지적 재산권 보호를 위해 엔터프라이즈 기술이 기하급수적으로 활용되면서 발생할 것으로 전망됩니다. 아래 활용 사례들은 데이터 증가의 주요 원인과, 이러한 증가를 관리하기 위해 고성능 컴퓨팅 역량이 어떻게 적용되는지를 구체적으로 보여줍니다.

  • 생성형 AI: 엔터프라이즈 내부 및 외부 운영에서 챗봇 활용이 확대됨에 따라, 이 기술의 사용 과정에서 생성되는 데이터는 정보를 수용하고 해석할 준비가 된 기업에 중요한 실행 가능한 통찰력을 제공합니다.
  • 공급망 관리: 고도화된 예측 및 예지 모델을 활용하는 기업은 경쟁사보다 우수한 성과를 거둘 수 있습니다.
  • 금융 거래: 분석가들은 기업의 재무 관리 영역이 앞으로도 지속적인 데이터 증가의 원천이 될 것으로 예측합니다.
  • 지역별 사용자 데이터 처리: 데이터 프라이버시에 대한 우려가 여전히 중요한 이슈로 남아 있으며, 이에 따라 데이터 주권과 관련된 지역별·국가별 규제가 강화되고 있습니다. 데이터 수집 지점에서 데이터를 처리하려면 지역 단위의 HPC 클러스터를 통한 로컬 컴퓨팅 역량이 필요합니다.

이러한 사례들은 기업이 단순한 전략을 사용하여 급격히 증가하는 데이터를 통제하고 최대한 활용할 수 있는 방법을 보여줍니다.

고성능 컴퓨팅을 위한 최고의 전략은 무엇인가요?

엔터프라이즈 IT 리더들이 HPC 영역에서 어디에 집중하고, 어떻게 경쟁력을 확보할지 고민하는 과정에서 몇 가지 전략적 고려 사항이 떠오릅니다. HPC 전략 수립의 핵심은 레거시 IT 아키텍처에서 현대적인 HPC 아키텍처로 전환하는 것입니다.

레거시 아키텍처는 애플리케이션, 용량, 데이터를 클라우드에 배치하여 지연 시간과 데이터 중력을 증가시킵니다. 데이터 및 AI 지원 아키텍처는 클라우드와 엣지 사이에 데이터 교환 영역을 배치합니다.

이러한 데이터 교환 영역은 기업이 데이터를 보다 민첩하게 통제하고 활용할 수 있도록 하며, 데이터 기반 의사 결정을 가능하게 합니다. 중요한 점은, 데이터 교환 영역을 통해 기업들이 전 세계 각지의 비즈니스 현장에서 디지털 자산을 연결할 수 있게 되어 데이터 주권 위험에 대한 노출을 줄이면서 팀 구성원들의 데이터 접근 속도를 높일 수 있다는 것입니다.

데이터 교환 영역에는 네트워크, 컴퓨팅, 보안 및 데이터와 같은 디지털 기반이 포함되어 있으며, 이는 로컬에서 작동합니다. 효율적인 기업은 자사의 요구를 이해하고 강력한 연결 패브릭을 갖춘 코로케이션 제공업체와 협력함으로써 가장 중요한 서비스 제공업체에 신속하게 접근할 수 있습니다.

디지털 인프라 기초

그림 1: Digital Realty, Pervasive Datacenter Architecture(PDx)® , 2021

데이터 교환 영역 중 컴퓨팅 영역에 초점을 옮겨 보면, 데이터 및 AI 지원 인프라가 지니는 위험과 보상을 동시에 확인할 수 있습니다. 하나씩 살펴보겠습니다.

HPC를 구현하지 않을 경우의 위험은 다음과 같습니다:

  • 불필요한 자본 지출
  • 분산된 워크로드 기능으로 인해 하이브리드 및 멀티 클라우드 워크로드 배치에서 기대했던 인프라 비용 절감 효과 상실
  • 혁신 속도 저하와 내부적 제약으로 인한 성장 기회 차단

고성능 컴퓨팅 인프라의 보상

  • 폭증하는 데이터 생성 흐름을 기업이 주도적으로 통제할 수 있는 시스템
  • 데이터 주권 위반에 따른 벌금 위험 감소
  • 산업 및 고객 트렌드를 조기에 파악하고 신속하게 활용할 수 있는 역량

기업은 애플리케이션을 온프레미스 환경이나 신뢰할 수 있는 코로케이션 파트너 환경에 배치하면서, 워크로드를 최적화하고 HPC 솔루션을 확장하는 전략을 고려할 필요가 있습니다.

다음은 그 이유입니다:

Data Gravity Index™ 2.0에 따르면, 2025년까지 전 세계 엔터프라이즈 컴퓨팅 서버 규모는 총 1,530만 달러에 달할 것으로 예상되며, 그중 대부분은 클라우드가 아닌 서버가 될 것으로 전망됩니다.

Data Gravity Index 2.0

그림 2: Data Gravity Index™ 2.0, 2023년 6월

머지않아 대부분의 기업은 애플리케이션 데이터를 자체 서버에서 처리하게 될 것입니다. 경쟁에서 승리하는 핵심은 더 낮은 비용으로 얼마나 빠르게 확장할 수 있는가에 달려 있습니다. 데이터 센터는 기업이 한 단계 앞서 나가는 도약을 이루도록 돕습니다.

또한 Digital Realty의 Data Gravity Index™ 2.0에 따르면, 대부분의 데이터는 퍼블릭 클라우드 외부에서 생성되고 활용되고 있습니다. 이는 대규모 데이터 볼륨을 관리하고 확장을 지원하기 위해 하이브리드 멀티 클라우드 아키텍처가 필요함을 분명히 보여줍니다.

디지털 인프라 기반: 컴퓨팅 요약

HPC 컴퓨팅을 활용하면 기업은 HPC 클러스터와 신뢰할 수 있는 HPC 최적화 상호 연결을 통해 대규모 데이터 처리 능력을 확장할 수 있습니다. 그 결과, 트랜잭션을 수행하고 데이터를 처리하며 신속한 의사 결정을 가능하게 하는 시스템을 구축할 수 있습니다.

인프라 설계에서 중요한 설계 원칙 중 하나는 설계 전 과정에서 복잡성을 억제하는 것입니다. 데이터가 확장됨에 따라 데이터 교환 영역의 컴퓨팅 측면은 복잡성을 초래할 수 있습니다. 사전 통합된 솔루션은 데이터 및 AI를 지원하는 디지털 인프라를 구축하는 데 기반이 되는, 검증되고 신뢰할 수 있는 시스템을 제공합니다.

컴퓨팅은 디지털 인프라를 구성하는 네 가지 기반 요소 중 하나입니다. 나머지 요소로는 데이터‧사용자‧애플리케이션을 로컬에서 연결하는 네트워크, 전체 인프라 설계를 보호하기 위한 보안, 데이터 세트의 로컬라이제이션과 안전한 데이터 교환을 구현하기 위한 데이터가 포함됩니다.

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¹IDC, 전 세계 IDC 글로벌 데이터스피어 예측, 2023~ 2027: 분산되고, 다양하며, 동적인(3D) 데이터스피어, 2023년 4월

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