카이스트(KAIST) 창업기업인 팹리스 스타트업 파네시아가 이달 10일(현지시간)부터 12일까지 독일 함부르크에서 열린 HPC 전시회(ISC High Performance 2025) 현장에 부스를 마련하고 CXL 3.x 스위치를 탑재한 서버 기반의 고성능 컴퓨팅(HPC)향 풀스택 솔루션을 공개했다.

‘ISC 2025’는 유럽에서 열리는 최대 규모의 고성능 컴퓨팅(HPC) 관련 전시회로 미국에서 열리는 SC 전시회와 함께 HPC 분야를 대표하는 행사로 손꼽힌다. 

올해는 행사 40주년을 맞아 3,000명 이상의 HPC 관련분야 종사자들이 현장을 방문하며 HPC를 구성하는 하드웨어(HW)와 이를 관리하는 소프트웨어(SW) 툴, AI 가속기 등 다양한 제품들이 전시됐다.

올해 ISC 전시회에 첫 출사표를 낸 파네시아는 주요 제품인 CXL 3.x 설계자산(IP)과 CXL 3.x 스위치를 탑재한 HPC향 풀스택 서버 솔루션을 공개했다.

HW와 SW 스택으로 구성된 이 솔루션은 사용자가 수요에 맞춰 리소스를 조절해 사용할 수 있고 메모리 공유 기능으로 병렬 연산 성능을 개선하는 점이 특징이다.

일반적으로 HPC 시스템은 연산자원과 메모리자원이 고정된 비율로 장착되는 구조로 설계돼 메모리 부족 문제가 발생하면 전체 서버의 수를 늘려 메모리 용량을 확보하는 방식을 채택해왔다.

허나 이같은 방식은 메모리가 부족해 서버를 추가할 때마다 불필요한 연산자원까지 함께 구매하게 돼 필요 이상의 비용이 발생할 수 있다.

파네시아가 전시회에 출품한 CXL 3.x 컴포저블 서버(CXL 3.x Composable Server)는 연산자원(CXL 탑재 CPU 노드, CXL 탑재 GPU 노드)과 메모리 자원(CXL 탑재 메모리 노드)이 다른 노드로 각각 분리돼 있어 사용자 수요에 맞춰 원하는 자원이 장착된 노드만 선택적으로 추가할 수 있도록 구현됐다.

가령 메모리 용량이 부족할 때 연산자원의 추가 없이 메모리 노드만 추가 장착해 부족한 메모리 용량을 확보하는 형태다.

서버를 구성하는 핵심은 파네시아 CXL IP와 CXL 스위치다. 파네시아 CXL 스위치는 여러 노드들을 연결해 통합된 단일 환경의 시스템을 구현하는 핵심요소로, 특히 장치의 종류와 시스템의 규모, 연결의 형태 측면에서 자유로운 구성이 가능하다고 파네시아는 설명했다.

이 스위치를 활용하면 CPU와 메모리를 포함해 GPU, NPU 등 다양한 장치를 연결할 수 있고, CXL 최신 표준의 고확장성 관련 기능을 지원해 여러 개의 서버 노드/서버 랙에 탑재된 장치를 다양한 형태로 연결할 수 있다는 것이 파네시아의 설명이다.

파네시아는 “자체 개발한 CXL IP는 CXL 스위치를 통해 연결된 다양한 장치 모두 통합된 메모리 자원을 서로 공유·접근할 수 있도록 돕는다”며 “세계 최초 두 자릿수 나노초(nanoseconds) 지연시간을 달성한 파네시아의 CXL IP가 메모리 자원에 대한 일련의 관리 동작으로 자동으로 처리해 사용자는 성능 오버헤드가 최소화된 형태로 메모리에 접근할 수 있다”고 설명했다.

전시회 현장에서는 병렬 컴퓨팅 응용을 가속하는 SW 스택도 공개됐다. 성능 저하 문제를 해결하기 위해 네트워크 기반 연결 대신 CXL의 메모리 공유 기능을 활용, 병렬 컴퓨팅을 수행하는 형태의 SW 스택이다.

일반적으로 HPC 시스템은 여러 서버 노드가 병렬적으로 연산을 처리한다. 응용에서 처리해야하는 데이터를 각 서버 노드에 있는 메모리에 저장 후 각 서버 노드의 연산장치들이 동시에 연산을 수행하는 형태다. 

연산을 위해 다른 서버 노드의 메모리에 저장된 데이터가 필요하면 네트워크를 통해 노드 간 데이터를 주고받는데, 이 때 정해진 포맷으로 변환하고 다시 재해석하는 과정에서 성능 저하가 발생한다.

파네시아는 “각 노드에 장착된 메모리에 데이터를 나눠 저장하는 것이 아닌 CXL을 통해 연결된 시스템 간에 공유되는 통합 메모리 공간에 데이터를 저장해두고 병렬 컴퓨팅을 수행하는 구조”라며 “메모리 관리/접근을 CXL IP가 자동 수행해 CPU 등 연산장치는 메모리 접근 명령으로 통합 메모리 공간에 접근할 수 있고, 이 결과 불필요한 복사 동작을 최소화해 성능 저하 문제를 해결한 것”이라고 설명했다.

리눅스 운영체제(OS) 상에서 SW 스택 구현 후 유체역학시뮬레이션(CFD) 툴을 실행한 자체 실험결과 실행 시간을 약 44% 단축할 수 있음도 확인했다.

파네시아 관계자는 “이번 전시회에서 다양한 서버 관련 기업이 부스를 방문해 CXL 스위치 칩을 포함한 파네시아 솔루션에 관심을 가졌다”며, “유럽에서 활동하는 고객사를 대상으로 파네시아의 기술과 제품을 소개하고 향후 구체적인 협업 방안도 논의해 나갈 계획”이라고 전했다.