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멀티 LLM에 GPU 병렬 처리가 필수적인 이유
  • 소식
  • 2025.02.19

 

 

멀티 LLM(대형 언어 모델)을 동시에 실행하려면 상당한 컴퓨팅 성능과 메모리가 필요합니다. GPU 병렬 처리는 계산 부하를 여러 GPU에 분산하여 다음을 가능하게 합니다.

 

  • 여러 작업을 동시에 처리하여 처리 속도가 빨라집니다.

  • 과도한 하드웨어 요구 사항 없이 LLM의 높은 요구 사항을 충족하기 위한 효율적인 리소스를 자동 할당합니다.

  • 병목 현상 없이 점점 복잡해지거나 동시 발생하는 작업을 관리할 수 있는 확장성을 확보합니다.

 

효과적인 GPU 병렬 처리가 없으면 기업은 LLM 인프라를 확장하는 데 어려움을 겪게 되며 종종 전문 공급업체에 의존해야 하므로 비용이 많이 들 수 있습니다. 다음은 해외 블로그 글에서 인용한 GPU 병렬 처리 능력 부족으로 인해 발생할 있는 문제점입니다.

 

 

 

 

GPU 병렬 처리 부족으로 인해 발생할 수 있는 문제

 

1. 클라우드 제공업체와의 공급업체 종속:

 

  • OpenAI의 GPT 및 Microsoft Azure: OpenAI의 언어 모델은 Microsoft의 Azure 인프라와 긴밀하게 통합되어 있으며, 이는 많은 사용자에게 최적화된 성능을 달성하기 위해 Azure의 인프라에 전념한다는 것을 의미합니다. 단일 클라우드 제공업체에 의존하면 워크로드가 확장됨에 따라 유연성이 제한되고 비용이 증가할 수 있습니다.

  • Google Cloud 및 DeepMind: Google의 클라우드 서비스에서도 비슷한 종속성이 나타납니다. 여기서 모델 교육을 위해 Google의 TPU(Tensor Processor Unit)를 활용하는 조직은 광범위한 조정 없이 공급자를 전환하는 데 어려움을 겪는 경우가 많습니다.

 

2. 특수 플랫폼의 높은 인프라 비용:

 

  • AWS 및 NVIDIA GPU: Amazon Web Services(AWS)는 기계 학습 및 딥 러닝 작업에 최적화된 다양한 NVIDIA GPU 인스턴스를 제공합니다. 그러나 여러 공급업체에 걸쳐 병렬 GPU 처리를 구현할 수 없는 회사의 경우 다중 LLM 작업에 AWS의 GPU 인스턴스만을 사용하면 높은 시간당 요금과 데이터 저장 및 전송에 대한 추가 비용으로 인해 엄청나게 비용이 많이 들 수 있습니다.

  • Snowflake 및 Databricks: 이러한 플랫폼은 기계 학습 지원을 제공하지만 특정 클라우드 제공업체의 인프라에 의존하는 경우가 많습니다. 이러한 종속성은 특히 보다 저렴한 병렬 GPU 시스템에 워크로드를 분산시키는 능력 없이 복잡한 다중 LLM 작업을 처리할 때 높은 운영 비용을 초래할 수 있습니다.

 

3. 독점 하드웨어 비용:

 

  • NVIDIA DGX 시스템: NVIDIA의 DGX 시스템은 LLM 교육 및 추론에 널리 사용되지만 독점적이고 비용이 많이 들기 때문에 유연성이 제한됩니다. 기업이 GPU 전체를 병렬화할 수 없고 DGX 시스템에만 의존할 경우 특히 확장 목적으로 상당한 초기 비용과 지속적인 비용이 발생하게 됩니다.

  • Google TPU: Google의 TPU는 TensorFlow에 최적화되어 있지만 범용 GPU만큼 유연하지 않아 다양한 프레임워크에서 다중 LLM 기능이 필요한 사용자가 제한됩니다. TPU에 의존하는 기업은 다른 아키텍처에서 훈련된 모델을 채택하려고 할 때 제한에 직면하거나 적응을 위해 추가 비용이 발생할 수 있습니다.

 

4. GPU 유연성이 없는 온프레미스 제한:

 

  • GPU 병렬화에 액세스하지 않고 LLM의 온프레미스 배포를 시도하는 일부 조직에서는 종종 성능 병목 현상에 직면합니다. 이러한 리소스 배포의 유연성 부족으로 인해 하드웨어가 과도하게 프로비저닝되어 비용이 상승하거나 활용도가 낮아져 비효율성이 발생하게 됩니다.

  • 대학 및 연구실: 연구를 위해 여러 LLM과 협력하는 학술 기관은 공급업체 솔루션을 감당할 수 없는 경우가 많습니다. 그러나 제한된 병렬 처리 옵션으로 인해 단일 공급업체 솔루션이나 맞춤형 하드웨어에 값비싼 투자를 해야 하므로 실험과 확장성이 제한됩니다.

 

 

 

 

초기 GPU 인프라 결정 시 집중해야 할 것

 

 

요약하자면, 유연한 다중 공급업체 GPU 병렬 처리는 공급업체 종속을 방지할 뿐만 아니라 AI 워크로드가 증가함에 따라 운영 비용 및 확장성을 최적화하는 데 필수적입니다. 대규모 GPU 환경은 다중 LLM 배포, 실시간 데이터 처리, 고급 시뮬레이션과 같은 수요가 높은 작업을 지원하여 생산성을 대폭 향상할 수 있는 기능을 갖춘 중요한 IT 자산을 나타냅니다. 기업이 처음부터 유연한 다중 GPU 인프라를 구축하면 기술 및 비즈니스 요구 사항이 발전함에 따라 효율적으로 확장하고, 비용을 효과적으로 관리하고 적응성을 유지할 수 있는 위치에 있게 됩니다.

 

초기 배포 시 이러한 유연성의 우선순위를 정하지 못하면 많은 단일 공급업체 종속성에서 볼 수 있듯이 상당한 장기 비용과 운영 제한이 발생할 수 있습니다. 다중 공급업체의 확장 가능한 GPU 설정에 투자하면 조직은 IT 자산의 생산성과 효율성을 극대화할 뿐만 아니라 진화하는 기술과 시장 상황에 적응할 수 있는 전략적 민첩성을 유지할 수 있습니다. 따라서 기업은 장기적인 유연성, 비용 관리 및 경쟁 우위에 명확한 초점을 두고 초기 GPU 인프라 결정에 접근해야 합니다.

 

 

 

 

GPU 병렬 처리를 가장 효과적으로 하는 방법

 

아렌티어 딥러닝은 모든 GPU 디바이스를 통합 클러스터링할 수 있는 기술을 보유하고 있습니다. 이를 통해 다양한 종류의 GPU를 혼합하여 사용함으로써, 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있습니다. 예를 들어, Mélange Framework 연구는 고급 GPU에만 집중하지 않고 미드티어 옵션을 혼합하여 사용함으로써, 세밀한 리소스 확장을 실현하고 비용 효율성을 극대화할 수 있음을 보여주었습니다. 이와 마찬가지로 아렌티어 딥러닝의 기술은 기업이 리소스를 특정 워크로드 요구 사항에 맞춤으로써 낭비를 줄이고, 보다 유연하고 경제적으로 GPU 자원을 활용할 수 있게 합니다.

 

아렌티어 딥러닝의 혁신적인 접근 방식 덕분에 고객들은 공급업체 종속성을 피하고, 운영 비용을 최적화하며, 기술적 적응력을 높일 수 있습니다. GPU 병렬 처리가 필수적인 이유와 아렌티어의 기술력이 결합되어, LLM 인프라의 효율성과 확장성을 극대화하는 완벽한 해결책을 제공합니다.

 

 

그림 Mélange Framework (출처: https://tyler-griggs.github.io/blogs/melange)

 

 

 

 

[참고자료]

https://tyler-griggs.github.io/blogs/melange

https://arxiv.org/abs/2404.14527?form=MG0AV3

 

 

 
 

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