파네시아, AI 가속기용 컨트롤러 및 스위치 개발 착수··· 'AI 인프라 구심점 노린다'

[IT동아 남시현 기자] 인터커넥트 기술 및 반도체 기술 기업 파네시아가 UA링크, 이더넷 기반의 개방형 표준 기반의 AI 가속기용 링크 컨트롤러 및 스위치 개발에 착수한다. 파네시아는 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원(IITP)이 추진하는 ‘2026년도 AI 반도체를 활용한 K-클라우드 기술 개발 사업’에 공식 참여하며 2027년 하반기를 목표로 AI 반도체 개발에 나선다. AI 반도체를 활용한 K-클라우드 기술 개발 사업은 메모리 반도체 중심의 국내 반도체 산업 구조를 AI 반도체, 가속기 등의 산업 구조로 확장하고, 클라우드 경쟁력을 강화하기 위해 지난 2022년 시작됐다.

1단계 사업에서는 퓨리오사AI와 리벨리온, 사피온에 대규모 지원이 단행됐으며 지난해까지는 신경망 처리 장치(NPU) 성능 고도화와 공공 및 민간 서비스의 실증 지원 등이 진행됐다. 올해 사업은 AI 컴퓨팅 인프라 경쟁력 확보를 위해 국산 AI 반도체 기반을 끌어올릴 수 있는 다양한 원천, 핵심 기술 개발을 지원하는 게 목적이다. 대표적으로 메모리에 연산 기능을 더한 프로세싱 인 메모리(PIM) 반도체가 해당되며, 파네시아의 UA링크, 이더넷 기반의 AI 가속기용 링크 컨트롤러 및 스위치 개발도 주요 기술로 조명된 것이다.

엔비디아 NV링크 대항마로 떠오른 UA링크, 최근 2.0 버전도 출시

핵심은 개방형 표준을 기반으로 AI 가속기를 연결하는 기술을 만드는 데 있다. UA링크(Ultra Accelerator Link)란 AI 가속기의 반도체 다이 간 상호 연결 및 직렬 버스에 대한 개방형 사양이다. 엔비디아는 ‘NV링크’라는 자체 연결 기술을 통해 수만 대의 GPU를 병렬로 연결하는 가속컴퓨팅 기술로 AI 인프라 시장을 장악하고 있다. 이 기술은 엔비디아가 자체 개발한 독점 기술이며, 다른 제조사들이 이 기술을 활용하기 위해 만든 새로운 표준이 UA링크다.

2024년 컨소시엄 구성 당시 AMD, 인텔, AWS, 시스코, 구글, 애플, 마이크로소프트, 메타, 시높시스 등 주요 AI 인프라 기업들이 모두 참여했고, 현재는 약 70여 개 이상의 기업이 참여하고 있다. 최초 버전인 1.0 사양은 2025년 4월에 공개됐다. 1.0 버전은 IEEE P802.3dj 200Gbps 울트라 이더넷을 기반으로 각각의 가속기를 연결한다. 가속기는 CXL, PCIe, XGMI, CHI c2C, 인피니티 패브릭 등 다양한 반도체 상호 연결 기술로 연동되며, 최대 1024개의 가속기를 하나의 포드(Pod)로 연결한다. 또한 기존에 널리 쓰이는 이더넷 인프라를 활용해 비용효율적으로 인프라를 연결하는 것도 장점이다.

지난 4월 7일(현지 시간)에는 네트워크 내 집합 연산(In-Network Collectives), 칩렛 정의, 관리 용이성을 추가한 새로운 UA링크 2.0 사양도 발표됐다. 아키텍처 구조와 1024개 가속기 연결, 물리 계층과 통신 구조는 그대로 유지되고, 스위치 성능 및 지연 시간 목표는 128 레인 스위치에서 200ns 미만, 512 레인 스위치는 300ns 미만을 지향한다. 또 네트워크 내 집합 연산 기능은 상세하게 정의되고, 스위치에서 이를 지원하기 위한 블록 콜렉티브, 콜렉티브 프리미티브 구조가 도입됐다. 또 가상 포드 단위의 자원 격리 및 관리도 구체화되고, 가상 머신 기반의 마스터키 생성, 하드웨어 및 소프트웨어 기반의 키 교체도 상세히 설계됐다.

다만 UA링크 2.0 자체가 지금 막 공개된 만큼 새로운 AI 가속기용 스위치에 UA링크 2.0 버전이 적용될지는 논의 단계다. 파네시아 관계자는 “2026년도 AI 반도체를 활용한 K-클라우드 기술 개발 사업은 이제 착수하는 단계이므로 자세한 UA링크 버전 지원 여부 등은 기획 단계에서 결정할 예정”이라고 말했다.

오픈 컴퓨트 프로젝트 기반 이더넷 기술에도 주목

UA링크와 함께 거론된 표준은 이더넷이며, 대표적인 사례로 손꼽히는 것이 오픈 컴퓨트 프로젝트(OCP)에서 진행 중인 이더넷 스케일 업 네트워킹(ESUN)이다. 오픈 컴퓨트 프로젝트는 기업 간 데이터센터 제품 설계 및 업계 모범 사례를 공유하는 디자인 공유 목적의 조직이며, 현재 400여 개 이상 기업이 참여 중이다. ESUN은 범용적인 이더넷 기술을 개량해 하나의 서버 랙 안에서 여러 개의 GPU를 묶어 규모를 키우는 표준 기술이다. 앞서 UA링크가 가속기 간 메모리를 직접 공유하는 방식에 집중한다면 ESUN은 표준 네트워크 프로토콜을 기반으로 가속기들을 묶는다.

파네시아가 이번 과제를 통해 개발하고자 하는 스위치가 바로 UA링크, 이더넷 등 개방형 인터커넥트 표준을 지원하는 것이다. 이런 표준형 기술은 이용에 따른 제약이 없으므로 국내 AI 반도체 기업과 국내 데이터센터에도 쉽게 적용할 수 있고, 파네시아가 이 기술을 직접 개발하면 장기적으로 국내 AI 반도체 산업 전반의 경쟁력이 한층 더 높아진다. 파네시아는 최적화된 형태로 장치간 연결을 구성하고, 랙 수준에서부터 실증을 진행한다.

CXL 이어 UA링크·이더넷··· 반도체 연결성 주축되는 ‘파네시아’

파네시아는 지난해 K-클라우드 사업에서도 메모리 용량을 유연하게 확장할 수 있는 컴퓨트 익스프레스 링크(CXL) 기반 인터커넥트 기술 개발에 선정된 바 있다. 이번에 UA링크와 이더넷 기반 스위치까지 개발에 나서면서 파네시아는 메모리 확장을 위한 인터커넥트 기술, 가속기 연결에 특화된 인터커넥트 등 AI 데이터센터에서 필요한 주요 연결 기술들을 폭넓게 갖추게 된다. 구체적인 그림은 이제부터 그리기 시작하나 완성 단계에서는 전 세계 AI 데이터센터에서 찾는 기술이 될 것으로 보인다.

IT동아 남시현 기자 (sh@itdonga.com)