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GPU 클러스터 스토리지

GPU 클러스터 스토리지 — 학습·추론이 스토리지에 요구하는 것

이 분류에서 찾기

GPU 클러스터의 스토리지는 한 가지 성능 숫자로 평가하기 어렵습니다. 학습 데이터 로딩, 체크포인트 저장과 복구, 추론 서버의 모델 로딩, KV cache 오프로드가 각각 다른 I/O 패턴을 만들고, 병목이 되는 지점도 단계마다 다릅니다. 스토리지가 병목이 아니라 CPU 전처리나 캐시 구성이 병목인 경우도 있습니다.

이 분류는 그 요구가 어디서 나오는지, 데이터가 GPU까지 어떤 경로로 가는지, 그 뒤의 파일시스템과 관리형 서비스, 오브젝트 스토리지가 어디까지 받아 주는지를 순서대로 따라갑니다. 수치마다 측정 조건을 같이 적었고, 벤더 주장과 공개 벤치마크는 근거 등급으로 구분했습니다. 확인하지 못한 항목은 ?로 남겼습니다.

문서 지도

학습 중 어느 단계가 스토리지를 누르는지부터 보려면 01, 병렬 파일시스템과 GPUDirect Storage를 비교하려면 02, 관리형 서비스나 Kubernetes 구성이 궁금하면 03부터 읽으셔도 됩니다.

문서다루는 것
01 워크로드별 I/O학습 데이터 로딩, 체크포인트 크기와 저장 방식, 모델 로딩, KV cache의 계층과 크기, 병목이 스토리지가 아닌 경우
02 데이터 경로와 파일시스템GPUDirect Storage가 이득이 되는 조건, SuperPOD의 스토리지 요구치, NVIDIA 인증 목록 읽는 법, 병렬·분산 파일시스템 비교, 메타데이터 구조와 I/O 패턴
03 관리형·오브젝트·Kubernetes클라우드 관리형 Lustre의 용량별 대역폭, 그 밖의 관리형 서비스, 오브젝트 원본과 캐시 구성, Kubernetes에서 걸리는 조건, MLPerf Storage 읽는 법, 체크포인트가 병렬 파일시스템을 요구하는지

비교할 때 함께 볼 조건

  • 워크로드 단계. 학습 로딩, 체크포인트, 모델 로딩, KV cache는 읽기·쓰기 비율과 요청 크기, 요구 시점이 모두 다르다. 어느 단계의 수치인지 먼저 확인해야 한다.
  • 동기와 비동기 체크포인트. 동기 방식은 쓰는 동안 GPU가 멈추므로 피크 쓰기 대역폭이 중요하고, 비동기 방식은 평균 대역폭이 중요하다. 같은 클러스터도 방식에 따라 요구가 달라진다.
  • GDS 조건. GPUDirect Storage는 PCIe 토폴로지, 직접 I/O와 정렬, 파일시스템 지원 여부를 만족해야 효과가 있고, 조건이 어긋나면 호환 모드로 조용히 떨어진다.
  • 메타데이터 구조. 메타데이터를 별도 서버가 맡는 파일시스템과 데이터 노드에 분산하는 파일시스템은 작은 파일과 많은 파일에서 다르게 움직인다.
  • 관리형 서비스의 대역폭. 관리형 Lustre는 대체로 프로비저닝한 용량에 비례해 대역폭이 정해진다. 필요한 대역폭 때문에 용량을 더 빌려야 할 수 있다.
  • 수치가 측정된 조건. 노드 수, GPU 종류, 요청 크기, 클라이언트 수가 다르면 같은 표에 올릴 수 없다. 벤더 주장은 공개 벤치마크와 구분해서 읽는다.
마지막 수정 일자