퍼블릭 클라우드가 FPGA를 수용하는 이유, 그리고 당신도 그래야 하는 이유
2016년 연말 연시에 소비자 대상 광고와 출시가 쇄도하던 와중에 이 발표를 보지 못했을 수도 있지만, Amazon이 하드웨어를 도입한다고 발표하면서 큰 화제를 모았습니다. AWS의 컨테이너 및 HPC 부문 총괄 관리자인 Deepak Singh은 다음과 같이 언급했습니다. "특수 하드웨어와 인프라가 매우 합리적인 특정 규모가 있으며, 특수 인프라가 필요한 사람들에게는 FPGA가 확실한 방법이라고 생각합니다."
싱은 보안과 머신 러닝을 포함하여 이러한 "특수 인프라"가 특히 유용한 여러 "사용 사례"를 설명하면서 오늘날 가장 널리 사용되는 특수 하드웨어인 그래픽 가속에 대해 고개를 끄덕인다.
FPGA와 특수 하드웨어(종종 특수 목적형 또는 맞춤형이라고 함)를 사용하는 것은 데이터 센터에서도 새로운 일이 아닙니다. 특정 기능을 하드와이어링하는 것의 장점은 잘 알려져 있습니다. 네트워크 스위치는 근본적으로 특수 목적으로 제작된 하드웨어입니다. 이 제품은 한 가지 일을 고속으로, 대규모로 수행합니다. 데이터 센터에서 FPGA를 사용하는 것도 드문 일이 아닙니다. 많은 보안 장치(특히 DDoS 보호 전용 장치)는 들어오는 DDoS 공격을 감지하고 거부하는 데 필요한 인바운드 트래픽 검사를 매우 빠르고 필요한 규모로 수행하도록 특별히 구성된 FPGA를 사용합니다.
SSL과 TLS에 필요한 암호화 처리와 관련된 복잡성을 처리하도록 설계된 칩과 보드를 제공하는 시장이 존재합니다. 이 두 가지 기술은 모두 웹 앱과 API를 보호하고, 원격 액세스를 지원하고, 클라우드와의 연결을 보호하는 데 사용됩니다. 위협이 진화하고 보안 솔루션이 이에 대응하기 위해 조정됨에 따라, 경쟁력을 유지하고 민감한 소비자 및 기업 데이터를 보호하는 데 필요한 속도와 규모를 보장하기 위해 하드웨어를 통한 이러한 타겟팅 암호화 처리의 필요성이 매우 중요해졌습니다.
기존 하드웨어와 FPGA를 사용하는 방식과 퍼블릭 클라우드를 사용하는 방식 사이의 공통점은 규모, 즉 용량입니다. 하지만 퍼블릭 클라우드 서비스 제공자에게 하드웨어를 사용하는 것은 성능과 비용 측면에서 좋은 결과이기도 합니다. FGPA( 특히 사용자가 재구성할 수 있는 FGPA )와 하드웨어를 사용하면 실제로 퍼블릭 클라우드에 적합한 선택이 되는 세 가지 뚜렷한(그러나 관련된) 이점이 있으며, 프라이빗 클라우드(또는 기존 데이터 센터) 이니셔티브에서도 동일한 이점을 고려해야 하는 이유가 됩니다.
1. 속도. 하드웨어가 더 적은 리소스로 더 빠르게 기능을 수행할 수 있다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 하드와이어된 기능은 소프트웨어에서 기능을 복제하는 데 필요한 코드를 로드하고 실행하는 데 필요한 내부 대기 시간 없이 실행될 수 있습니다. 특수 목적의 하드웨어는 암호화와 복호화에 필요한 매우 복잡한 수학 함수를 Jimmy John's의 배달원보다 더 빠르게 실행할 수 있습니다. 농담이 아니에요.
기업과 프라이빗 클라우드의 경우, 이는 고객에게 더 빠른 앱을 제공한다는 것을 의미하며, 이로 인해 전반적인 참여율(그리고 전환율)이 향상되어 만족도가 높아지고 내부적으로는 생산성이 향상됩니다. 속도는 운영상 위험의 세 가지 주요 구성 요소 중 하나인 성과를 해결하는 데 도움이 됩니다.
2. 규모. 싱이 지적한 대로 규모는 FPGA와 특수 목적 하드웨어 연구와 도입을 촉진하는 주요 요인 중 하나입니다. 이는 부분적으로 속도에 의해 가능합니다. 제한된 수의 의자(수용 인원)가 놓인 테이블과 유사한 서버를 생각해 보세요. 누군가가 앉아서 먹는 것이 빠를수록, 더 많은 사람들에게 음식을 제공할 수 있다. 연결 용량(단일 리소스가 제공할 수 있는 사용자 수를 결정)과 트랜잭션이 실행되는 속도 사이에도 동일한 관계가 있습니다. 규모를 확대하는 것을 업계에서는 "오프로드"라고 부릅니다. 오프로드는 범용 CPU에서 특수 목적 하드웨어로 처리 부담을 옮기는 것을 간단히 설명하는 방법으로, 이를 통해 일반적인 컴퓨팅 리소스를 다른 기능을 처리하는 데 사용할 수 있게 되며, 이를 통해 전반적인 속도가 증가하고 용량도 증가합니다.
기업과 프라이빗 클라우드의 경우 이는 더 적은 것으로 더 많은 작업을 수행하는 것을 의미하며, 이를 통해 IT는 비즈니스와 함께 덜 방해적으로 성장하고 성장을 지원하는 데 필요한 네트워크의 복잡성을 줄일 수 있습니다. 규모는 운영상 위험의 세 가지 주요 구성 요소 중 하나인 가용성을 피하는 데 도움이 됩니다.
3. 비용. 속도와 규모를 개선함으로써 거래당 비용(따라서 사용자당 비용)이 낮아집니다. 비용을 낮추면 투자 수익률이 빨라지지만, 더 중요하게는 고객당 비용이 낮아지고(반대로 사용자당 수익이 향상) 됩니다. 서비스 제공자는 이것이 ARPU(사용자당 연간 매출)와 같은 핵심 성과 지표에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다. 수익을 창출하기 위해 볼륨(규모)에 의존하는 클라우드 서비스 제공업체는 ARPU 증가가 사업의 중요한 부분이라는 사실을 알고 있습니다.
기업과 프라이빗 클라우드의 경우, 이는 고객을 대상으로 하는 디지털 판매에서 더 나은 마진을 의미하며, 내부 앱의 생산성 향상과 비교했을 때 뛰어난 비용-편익 분석 점수를 제공합니다.
보안 필요성을 해결하기 위해 FPGA와 특수 솔루션을 채택하면 앱이 더 안전해진다는 것은 말할 나위도 없습니다. 운영상 위험의 세 번째 구성 요소인 보안을 해결합니다. 하드웨어의 장점은 속도(실제로 앱을 더 빠르게 만들 수 있음)나 규모를 희생하지 않고도 가능하다는 것입니다. 자체 프라이빗 클라우드 인프라를 구축할 때 더욱 견고한 환경으로 나아가는 길로서 특수 목적의 하드웨어와 FPGA 지원 플랫폼을 고려해보세요.