우리 학부 정명수 교수님의 창업기업인 파네시아(Panmnesia)가 글로벌 하이퍼스케일러 메타(Meta)와의 협업을 통해, 데이터센터 전체를 하나의 칩처럼 동작시키는 차세대 인공지능 데이터센터 (AIDC) 구조를 제시하였습니다. 해당 리뷰 논문은 네이처(Nature)가 발행하는 학술지 NREE(Nature Reviews Electrical Engineering)에 게재되었습니다.
이번 논문이 실린 NREE의 리뷰 논문은 학술지가 해당 분야를 이끄는 소수의 연구자나 기관에게 직접 집필을 요청하는 초청 기반으로 만들어집니다. 네이처 측이 CXL과 AI 데이터센터 분야를 다룰 저자로 파네시아를 직접 선정하였다는 것은, 그만큼 회사의 기술력을 해당 분야를 대표할 수준으로 인정하였다는 의미로 해석됩니다. 파네시아는 이 초청을 받아 전 세계 반도체 스타트업으로는 처음으로 NREE 리뷰 논문을 주도하였으며, 이 논문은 NREE가 CXL 기술과 AI 데이터센터 구조를 다룬 첫 번째 리뷰이기도 합니다. 특히 국내 대학에서 출발한 스타트업이 글로벌 빅테크의 데이터센터 인프라 조직과 공동 저자로 이름을 올린 것은 매우 이례적인 사례입니다.
[연구내용]
(CXL 적용을 통한 캐시 일관성 도메인 확장, 지연 편차를 없애는 전용 하드웨어, 칩의 설계 원리를 따른 구조적 배치)>
인공지능 모델이 빠르게 커지면서, 하나의 AI를 실행하는 데 쓰이는 하드웨어의 규모도 개별 칩에서 데이터센터 수준으로 확대되고 있습니다. 엔비디아는 랙 하나를 통째로 묶는 NVL72를 공개한 바 있고, AMD 역시 랙 스케일 AI 시스템 ‘헬리오스(Helios)’를 선보였습니다.
이렇게 커진 시스템을 구성하는 데는 그동안 엔비디아의 NV링크(NVLink)나 UA링크(UALink) 같은 고속 연결 기술이 주로 쓰여 왔습니다. 이들은 랙 하나 내부에서 주로 활용되며 긴밀한 결합이 가능하다는 점을 보여왔으나, 가속기 중심의 연결이어서 메모리까지 하나의 자원으로 묶지는 못하고 그 범위를 데이터센터 전체로 넓히기 어려웠습니다.
이번에 제시된 구조는 CPU와 가속기, 메모리를 국제표준 CXL(Compute Express Link) 기반의 단일 도메인에 넣어 그 범위를 데이터센터 전체까지 확장한 것이 특징입니다. 그 결과 기존 네트워크 기반 구조(GB200 NVL72을 이더넷/인피니밴드로 연결한 구조)와 비교해 하나처럼 묶이는 가속기가 약 13배 늘어나고, 서버 간 왕복 접근 지연시간은 마이크로초급에서 수백 나노초급으로 짧아지며, 장애 발생 시 교체 단위도 서버 전체에서 부품 하나로 작아집니다.
연구팀은 이를 위해 CXL 위에 고성능 패브릭 스위치, 링크 가속 유닛(LAU), 패브릭 컨트롤러 등 지연시간 편차를 없애는 전용 하드웨어를 더하고, 이를 칩의 타일 구조와 같은 원리로 트레이(tray)·포드(pod)·패브릭(fabric)의 계층으로 배치하였습니다. 파네시아는 이 핵심 부품들을 이미 실리콘으로 구현하고 실증 검증까지 마쳤으며, 현재 상용 공급을 위한 준비를 진행하고 있는 상태입니다.
[맺음말]
정명수 교수님은 우리 학부에서 컴퓨터 아키텍처 및 메모리 시스템 연구실(CAMELab)을 이끌며 연결 기술 및 스토리지/메모리 분야의 연구를 지속해 오셨으며, 2022년 교원창업기업 파네시아를 설립해 AI 데이터센터를 더욱 효율적으로 만들기 위한 링크 솔루션을 개발하고 계십니다.
이번 성과는 우리 학부에서 출발한 연구가 교원창업을 거쳐, 글로벌 빅테크와 함께 차세대 AI 인프라의 방향을 제시하는 단계로 나아가고 있음을 보여주는 의미 있는 사례라고 생각됩니다.
- 논문명: One-chip-like datacenter design enabled by CXL-based scale-up fabrics
- 게재 학술지: Nature Reviews Electrical Engineering
- 논문 링크: https://www.nature.com/articles/s44287-026-00315-5
