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아이폰에 사용된 파워VR 그래픽 칩과 MIPS CPU를 설계한 이매지네이션 테크놀로지(Imagination Technologies)는 HSA(Heterogeneous Systems Architecture) 사양을 준수하는 자사의 첫 번째 제품을 내년에 발표할 것이라고 밝혔다. ARM과 미디어텍(MediaTek) 역시 시한을 정하지는 않았지만 HSA 제품을 개발 중이라고 밝혔다. AMD는 올해 초 카리조 프로세서를 출시하며 초기 HSA 호환 제품을 발표했다.
HSA의 MIPS 책임자 짐 니콜라스는 지난 주 실리콘 밸리에서 열린 라인리 그룹 프로세서 컨퍼런스에서 HSA는 개발자들이 CPU, GPU, DSP 등 현대적 SOC의 수많은 컴퓨팅 요소의 이점을 살릴 수 있는 프로그램을 더 쉽게 작성할 수 있도록 한다고 강조했다.
예를 들어 GPU는 나눌 수 없거나 병렬로 처리하는 워크로드에 대해서는 CPU보다 효율이 뛰어난 경우가 많다. 대표적인 예가 안면 이식이나 스마트폰 이미지 처리에 필터를 적용하거나 노이즈를 제거하는 등이다.
이처럼 개발자들은 GPU 컴퓨팅의 이점을 알기 시작한 반면, 이를 쉽게 구현할 수 있는 표준 프로그래밍 모델은 없는 상태이다. HSA가 해결하고자 하는 것이 바로 이 문제이다.
무어 인사이트의 대표 애널리스트 패트릭 무어헤드는 “문제는 GPU나 다른 가속 프로세서를 사용하려고 하면, 다시 말해 CPU가 아닌 다른 것을 사용하고자 하면, 프로그램하기가 너무나 어렵다는 것이다”라고 지적했다. 무어헤드는 애플이나 페이스북 같은 대형 업체에는 이런 종류의 작업을 어떻게 해야 하는지 알고 있는 이른바 “닌자 프로그래머”가 있지만, 대부분의 업체는 그렇지 못하다라고 덧붙였다.
좀 더 구체적으로 살펴보면, SoC 액세스와 공유 메모리의 각 부분이 어떻게 다른지를 이해하는 것이 가장 큰 문제이다. 만약 개발자들이 메모리 서브시스템의 매핑되는 방식을 모른다면, 동일한 데이터를 칩 상의 여러 곳에 저장하게 된다.
이매지네이션의 기술 커뮤니케이션 담당 디렉터 젠 버니어-산타리니는 “현재는 CPU와 GPU 간에 작업을 이전할 수 있다. 하지만 데이터 세트를 복사하는 것과 관련된 과부하가 있다. HSA를 이용하면 데이터 세트 복사의 필요성이 없어진다”라고 설명했다.
또 HSA 사양에 맞춰 만들어진 칩을 사용하면, “GPU와 CPU가 동일한 메모리 맵을 사용하고, 데이터 세트 전체를 복사하는 대신 포인터를 넘겨줄 수 있다. 이는 더 효율적이면서 데이터 이동이 적어져 궁극적으로 더 높은 성능과 전력 효율을 얻을 수 있다”라고 덧붙였다.
이런 효율이 가능하기 위해서는 칩 업체들이 HSA 사양을 따르는 제품을 설계해야 하고, 이 때문에 칩 업체들의 지원 발표가 중요한 것이다.
이매지네이션은 MIPS CPU는 물론 자사의 파워VR GPU 전 제품에 걸쳐 HSA를 지원할 것이며, SoC 부품을 연결하는 HSA 호환 패브릭도 제공할 계획이라고 밝혔다.
HSA의 이점을 이용할 수 있는 것은 모바일 기기 만이 아니다. 약품이나 질병 연구에 사용되는 HPC 애플리케이션, 딥 러닝 애플리케이션 등도 HSA의 이점을 이용할 수 있는 분야이다. HSA 재단의 총괄 책임자인 AMD의 그렉 스토너는 개발자들이 파이썬이나 C++, 오픈CL 등 자신들이 좋아하는 언어로 계속 개발할 수 있도록 하는 것이 목표라고 밝혔다.
한 가지 남은 과제는 운영체제의 지원이다. 무어헤드는 리눅스 커널은 이미 HSA의 일부 기능을 지원하지만, 안드로이드나 윈도우 등의 다른 플랫폼의 지원이 필요하다고 지적했다. editor@itworld.co.kr
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