AWS, 5세대 자체 실리콘 프로세서 'Graviton5' 공개

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TL;DR

AWS가 4-칩렛 아키텍처와 3nm 공정을 도입한 5세대 자체 프로세서 Graviton5를 발표했다. 이 프로세서는 192개의 코어와 192MB의 L3 캐시를 탑재하여 이전 세대 대비 코어 수를 2배로 늘리고 메모리 지연을 줄였다. Neoverse V3 코어와 DDR5-8800 지원을 통해 일반 워크로드 성능은 25%, ML 추론 성능은 35% 향상됐다. 또한 Nitro Isolation Engine을 통해 가상 머신 간 격리를 수학적으로 보장하는 보안 표준을 제시한다.

대상 독자

클라우드 인프라 엔지니어 및 고성능 컴퓨팅 워크로드 개발자

의미 / 영향

Graviton5의 도입은 클라우드 환경에서 AI 추론 및 데이터베이스 워크로드의 비용 효율성을 크게 높일 것으로 예상된다. 특히 수학적으로 검증된 보안 엔진인 Nitro Isolation Engine은 클라우드 보안의 신뢰성을 한 단계 격상시킬 것이다.

섹션별 상세

Graviton5는 4개의 칩렛을 통합한 아키텍처를 채택하여 192개의 코어와 192MB의 L3 캐시를 제공한다. 기존 I/O 다이와 DRAM 컨트롤러 다이를 칩렛 내부에 통합하여 다이 간 대역폭을 최대 420GB/s로 확보했다.

Graviton5 프로세서의 패키지 외관. — PhotoGraviton5의 물리적 패키지 형태를 보여주며, 4-칩렛 아키텍처가 적용된 하드웨어의 실물을 확인할 수 있다.

Graviton5 칩렛 구조의 상세 모습. — Photo4개의 칩렛이 배치된 구조를 명확히 보여주며, 각 칩렛이 DRAM 및 PCIe 컨트롤러를 포함하고 있음을 시각적으로 뒷받침한다.

3nm 공정으로 전환하여 회로 밀도를 높이고 온칩 통신 속도를 개선했다. DDR5-8800 메모리와 PCIe gen6 인터커넥트를 지원하여 클라우드 프로세서 중 가장 빠른 메모리 성능을 구현했다.

Arm과 공동 설계한 Neoverse V3 코어는 분기 예측 기능을 강화하여 데이터베이스와 같은 실제 애플리케이션 실행 성능을 최대 30% 높였다. 이를 통해 일반 워크로드에서 25%, ML 추론에서 35%의 성능 향상을 달성했다.

근거

Graviton5 offers up to 25% better computational performance than Graviton4-based instances. — With these enhancements, Graviton5 oﬀers up to 25% better computational performance than Graviton4-based instances

Nitro Isolation Engine은 가상 머신 간 격리를 수학적으로 검증하는 보안 기술이다. VM 메모리, CPU 레지스터 상태, I/O 장치 접근을 최소한의 API로 통제하여 클라우드 보안의 새로운 표준을 제시한다.

근거

Nitro Isolation Engine is the first formally verified cloud hypervisor. — This intensive verification establishes Nitro as the first formally verified cloud hypervisor

용어 해설

Chiplet: — 여러 개의 작은 다이를 하나의 패키지로 결합하여 성능과 효율을 높이는 설계 방식. Graviton5는 4개의 칩렛을 사용하여 코어 수를 늘리고 대역폭을 최적화했다.
Nitro Isolation Engine: — 가상 머신 간의 메모리, CPU, I/O 접근을 수학적으로 검증하여 격리하는 보안 기술. 하드웨어와 소프트웨어의 동작을 수학적으로 증명하여 클라우드 보안을 강화한다.
Neoverse V3: — Arm이 설계한 고성능 클라우드 컴퓨팅용 CPU 코어 아키텍처. 분기 예측 기능을 강화하여 데이터베이스 등 실제 애플리케이션의 실행 속도를 높인다.

언급된 리소스

문서Nitro Isolation Engine Amazon Science blog post