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Modal Blog조회 1

20,000개의 GPU를 건강하게 유지하는 방법: Modal의 GPU 신뢰성 시스템

Modal이 수만 개의 GPU를 운영하며 겪은 클라우드별 성능 차이와 자동화된 헬스체크 시스템을 통한 신뢰성 확보 전략을 공유합니다.

섹션별 상세

01
클라우드 공급자별로 인스턴스 신뢰성과 성능에 상당한 차이가 존재한다. Cloud A는 부팅 성공률이 99.6%로 높지만 H100 성능이 타사 대비 50% 낮았고, Cloud C는 H100의 발열 문제로 인해 온도가 94도까지 상승하며 성능이 절반으로 저하되는 현상이 관찰됐다. Modal은 modal-host-bench를 통해 이러한 편차를 수치화하고 내부 가격 정책에 반영한다.
02
머신 이미지(Machine Image)의 일관성과 최신성 유지가 성능의 핵심이다. 모든 클라우드에서 동일한 커널과 최신 NVIDIA 드라이버(580.95.05 버전 등)를 사용하도록 자동화된 빌드 파이프라인을 운영한다. 이미지 빌드 단계에서 DCGM 및 커스텀 테스트를 수행하여 워커 호스트와 게스트 컨테이너 모두의 정상 작동을 사전에 검증한다.
머신 이미지 버전별 롤아웃 현황을 보여주는 시계열 그래프이다.
Chart색상별로 다른 이미지 버전을 나타내며, 특정 버전(주황색)에서 문제가 발생했을 때 신속하게 이전 버전으로 롤백되는 과정을 시각적으로 보여준다. 이는 대규모 클러스터에서 이미지 관리의 중요성을 강조한다.
03
인스턴스 부팅 시에는 속도와 신뢰성 사이의 균형을 맞춘다. 전체 하드웨어 진단(dcgmi diag --run 4)은 1시간이 소요되므로 오토스케일링 효율을 저해한다. 따라서 부팅 시에는 systemctl 쿼리, nvidia-smi 확인, 무작위 GPU 읽기/쓰기 테스트 등 1분 내외의 가벼운 체크만 수행하여 사용자 컨테이너에 장애가 전달되는 것을 방지한다.
04
운영 중에는 패시브(Passive) 및 액티브(Active) 헬스체크를 병행한다. 패시브 체크는 dmesg와 dcgmi health를 통해 Xid 에러나 온도 위반을 실시간 모니터링한다. 액티브 체크는 매주 한 번씩 GPU 독점 권한을 확보하여 DCGM 레벨 2 진단, GPUBurn, NCCL 테스트 등을 수행해 NVLink 성능 저하나 하드웨어 결함을 정밀 감지한다.
05
사용자에게 투명한 가시성을 제공하기 위해 대시보드에 GPU 메트릭과 로그를 통합했다. 메모리, 사용률, 온도, 전력 소비량을 컨테이너 단위로 제공하며, 특히 gpu-health 로그를 통해 Xid 13과 같은 하드웨어 에러 발생 여부를 실시간으로 확인할 수 있게 지원하여 장애 대응 속도를 높였다.
Modal 대시보드에서 제공하는 GPU 사용률, 온도, 전력 소비량 메트릭 화면이다.
Screenshot사용자가 자신의 컨테이너가 사용하는 GPU의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있음을 보여준다. 특히 온도가 임계치를 넘는지 확인하여 성능 저하 원인을 파악하는 데 도움을 준다.
컨테이너 로그 스트림에서 감지된 Xid 13 에러 로그 화면이다.
Screenshot하드웨어 에러가 발생했을 때 시스템이 이를 감지하여 사용자 로그에 'gpu-health' 태그와 함께 출력하는 방식을 보여준다. 이를 통해 사용자는 모델 코드가 아닌 하드웨어 문제임을 즉시 인지할 수 있다.

용어 해설

Xid 에러(Xid Error)
NVIDIA 드라이버가 운영체제의 커널 로그를 통해 보고하는 하드웨어 또는 소프트웨어 오류 메시지이다. GPU의 물리적 고장, 드라이버 충돌, 메모리 손상 등을 식별하는 핵심 지표이며, 장애 원인 분석과 자동 격리 시스템 구축에 필수적이다.
데이터센터 GPU 매니저(DCGM)
NVIDIA가 제공하는 클러스터 환경의 GPU 관리 및 모니터링 도구 세트이다. 상태 진단(Diagnostic), 정책 관리, 실시간 텔레메트리 수집 기능을 통해 수만 대 규모의 GPU 인프라 가동률을 유지하는 데 사용된다.
엔비디아 집합 통신 라이브러리(NCCL)
여러 GPU 간의 데이터 교환을 최적화하는 라이브러리이다. All-reduce와 같은 집합 통신 연산을 하드웨어 아키텍처에 맞춰 가속화하며, 분산 학습이나 대규모 추론 모델의 성능 병목을 진단하는 벤치마크 도구로도 활용된다.
오류 교정 코드 에러(ECC Error)
메모리 내 데이터 비트가 예기치 않게 뒤집히는 현상을 감지하고 수정하는 과정에서 발생하는 에러이다. 수정 가능한 에러는 성능에 미미한 영향을 주지만, 수정 불가능한(Uncorrectable) 에러는 데이터 오염을 방지하기 위해 즉각적인 하드웨어 교체가 필요하다.

기술

  • NVIDIA H100
  • DCGM
  • NCCL
  • GPUBurn
  • Modal
  • Python

활용 사례

  • 대규모 LLM 추론 서빙
  • 분산 학습 인프라 관리
  • 오토스케일링 GPU 클러스터 운영
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출처 · 인용 안내

원문 발행 2025. 12. 28.수집 2026. 02. 21.출처 타입 RSS

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