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[GIGABYTE] NYCU의 Advanced IC Lab이 대만 반도체 산업과 인재를 향상시키기 위해 업그레이드되었습니다.
작성자 : 관리자(khkim@goak.co.kr)  작성일 : 2024.08.08   조회수 : 262
첨부파일 2024-08-08-g1.jpg

 

National Yang Ming Chiao Tung University(NYCU)의 Advanced IC Lab은 대만의 반도체 산업과 인재 양성을 강화하기 위해 업그레이드되었습니다. GIGABYTE Technology와 파트너의 기여로 이 랩은 이제 최첨단 서버를 갖추고 있어 컴퓨팅 능력과 교육 성과를 모두 개선하고 있습니다. 새로운 인프라는 IC 설계의 효율적인 테스트를 가능하게 하고 고급 학습과 연구를 지원하여 반도체 산업의 미래 혁신을 주도할 인재를 육성합니다.
 
제조 기술의 발전으로 컴퓨팅 수요가 증가했고, 글로벌 공급망과 결합되면서 반도체 산업에 큰 영향을 미쳤습니다. 그 결과, 반도체 인재 양성은 전 세계적으로 중요한 목표가 되었습니다. 서버 R&D와 제조에 강점이 있는 GIGABYTE Technology는 대만 반도체 산업의 인재 양성에 강력한 추진력을 불어넣고자 산학 협력을 계속하고 있습니다.

프로세스 노드의 발전으로 트랜지스터 밀도가 계속 증가하여 더 큰 성능 요구 사항을 충족하면서 한계를 뛰어넘으면서 IC 설계에서 획기적인 진전을 찾는 것이 반도체 산업에 매우 중요합니다. 그러나 인재 양성에는 상당한 시간 투자가 필요합니다. 따라서 고등 교육 기관은 반도체 산업에 진출하고자 하는 학생들이 빠르게 변화하는 기술 혁신을 따라잡을 수 있도록 돕는 것이 의무입니다.

NYCU는  엄격한 교육과 연구를 통해 반도체 설계 분야에 대한 지식을 계속 심화하여 산업에 즉각적인 영향을 미칠 수 있는 반도체 인재를 양성하고 있습니다. "IC 설계 과정 부담은 상당히 높습니다. 해외 최고 대학의 유사한 과정보다 더 높아서 업계의 인재 수요에 빠르게 대응할 수 있습니다." National Yang Ming Chiao Tung University(NYCU) 부사장이자 NYCU 전자 연구소 교수인 Chen-Yi Lee 박사의 말입니다.

Chen-Yi Lee 박사(오른쪽)가 칩 발전에 대해 논의하고 있습니다(출처: TechNews)
GIGABYTE가 랩 업그레이드에 나섭니다.
IC 설계 산업이 계속해서 혁신함에 따라 이 분야의 학생 수가 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 그러나 자원에 대한 부담으로 인해 연구실은 부족하고 오래된 장비라는 문제에 직면해 있습니다.

인터뷰에서 이 박사는 새로운 서버 아키텍처가 NYCU의 IC 설계 분야에 미칠 수 있는 영향에 대해 설명했습니다. "서버 칩이 더욱 발전함에 따라 이러한 새로운 칩을 사용하여 새로운 IC 설계를 테스트하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있습니다. 이전에는 몇 시간이 걸리던 작업을 IT 하드웨어를 업그레이드하면 몇 분 만에 완료할 수 있습니다."라고 이 박사는 말했습니다.

우연히 GIGABYTE는 NYCU Advanced IC Design Lab에서 더 큰 컴퓨팅 하드웨어의 필요성에 대해 알게 되었습니다. 그래서 GIGABYTE는 AMD, Micron Technology, Nanya Technology, Phison Electronics, Samsung Electronics와 협력하여 랩을 위한 최첨단 서버를 완벽하게 조립했습니다.

GIGABYTE는 두 대의 GIGABYTE  R282-Z91  범용 서버와 여섯 대의  H282-ZC1  고밀도 서버를 공급했으며, 각각 IC Design Lab의 클러스터에서 다른 역할을 했습니다. R282-Z91 서버는 스토리지에 사용되었고, H282-ZC1 서버는 서버당 네 개의 노드가 있는 컴퓨팅 플랫폼 역할을 하여 여러 사용자의 까다로운 컴퓨팅 요구를 충족했습니다.

 
 
 
 
 
업그레이드된 경험으로 학습이 향상됩니다. 여러 사용자를 위한 원활한 성능
서버 아키텍처를 계획할 때 향후 확장에 대한 필요성이 고려되었습니다. 이는 컴퓨팅 리소스를 넘어 데이터 전송에도 적용됩니다. 따라서 서버 아키텍처는 Phison의 고급 SSD 기술과 페어링된 두 대의 데이터 서버(R282-Z91)로 구성되어 500TB 이상의 저장 용량을 제공합니다. 그리고 이 설정은 20Gbps "본딩" 네트워크 스위치와 결합되어 노드 간 통신 대역폭을 효과적으로 증가시킵니다.

무거운 컴퓨팅 성능은 6개의 H282-ZC1 고밀도 서버의 컴퓨팅 노드에서 제공됩니다. IC 설계 랩의 수석 관리자인 Lin-hung Lai는 "저희는 IC 설계를 하기 때문에 주요 컴퓨팅 초점은 CPU에서 이루어집니다."라고 말했습니다. "따라서 높은 멀티코어 CPU 노드는 설계 프로세스를 상당히 가속화할 수 있습니다." 그리고 GIGABYTE 서버의 각 CPU 노드에는 1TB의 DDR4 메모리가 장착되어 대규모 IC 설계의 증가하는 요구 사항을 처리할 수 있습니다.

시니어 랩 매니저 린-헝 라이는 우리에게 GIGABYTE 서버의 전용 서버 룸 공간을 소개해 주었는데, 이는 관리를 더욱 편리하게 만들어 주었습니다. (출처: TechNews)
 
서버를 설치한 후, 그 영향은 상당했고 업그레이드를 통해 더 다양한 사용이 가능해졌습니다. 수업 시간 외에도 학생들은 고품질 환경에서 연습하고 작업을 계속할 수 있어 학습 과정이 크게 향상되었습니다. 긴 대기 시간 없이 학생들은 더 복잡한 디자인 연습을 수행할 수 있었고 생성된 작업의 품질이 상당히 향상되었습니다.

이러한 개선은 6개의 멀티노드 컴퓨팅 서버와 2개의 스토리지 서버의 CPU 선택 덕분에 가능했습니다. 컴퓨팅 밀도가 높은 H282-ZC1 서버는 TSMC의 7nm 공정을 사용하는 AMD "Zen 4" 코어를 기반으로 하는 AMD EPYC 7003 시리즈 CPU를 사용합니다. 이 CPU 시리즈는 최대 64개의 코어를 갖추고 있으며 PCIe 4.0을 사용하여 빠른 처리량을 제공하며, 빠르고 안정적인 연결을 위해 128GB/s의 대역폭에 도달할 수 있습니다. 이 6개의 고밀도 H282-ZC1 서버에는 2,304개의 CPU 코어(4,608개의 스레드)가 들어 있습니다. 빠른 고밀도 스토리지를 위해 R282-Z91이 선택되었으며, 두 서버는 총 372.48TB의 스토리지를 지원할 수 있습니다.

6개의 컴퓨팅 서버 중 하나의 하드웨어:

안건 모델 수량
섬기는 사람 기가바이트 H282-ZC1 1
CPU AMD 에픽 7763(64C/128T) 8
메모리 난야 32GB DDR4-3200 128
저장 파이슨 2.5인치 7.68TB SATA SSD 4
랜 CLN4832 Intel ® 82599ES 10Gb/s 2포트 4

두 개의 저장 서버 구성:

안건 모델 수량
섬기는 사람 기가바이트 R282-Z91 1
CPU AMD 에픽 7543(32C/64T) 2
메모리 난야 32GB DDR4-3200 8
저장 Phison 2.5인치 1.92T ESR1720 SATA SSD 1
Phison 2.5인치 7.68T ESR1710 SATA SSD 24
레이드 9364-8i 2G 1
랜 CLN4832 Intel ® 82599ES 10Gb/s 2포트 1
 
 
 
최첨단 하드웨어를 보유하는 것은 한 가지 일이지만, 그 리소스를 어떻게 활용할지도 마찬가지로 중요합니다. 많은 헤비 유저가 동시에 발생시키는 혼잡을 완화하기 위해 IC Design Lab은 리소스를 보다 효과적으로 활용할 필요가 있었기 때문에 자체 서버 트래픽 제어 시스템을 구현했습니다. 그렇게 함으로써 리소스를 더 잘 할당하고 조정할 수 있습니다. 결국 사용자 경험이 향상되었습니다.
217명의 온라인 사용자에게 IT 리소스가 할당됩니다. (출처: NYCU IC Lab)
부족한 하드웨어에서 놀라운 컴퓨팅 성능으로
IC 연구실의 수석 관리자인 린훙 라이는 "리소스를 더 잘 할당함으로써 단일 서버에 과부하가 걸리는 일이 크게 줄어들었고, 서버 상태를 모니터링할 수 있게 되었습니다."라고 말했습니다. "이 업그레이드 이전에는 데스크톱 PC가 학생들이 원격으로 연결하여 교대로 사용해야 하는 서버 역할을 했습니다. 그러나 각 컴퓨터의 메모리가 8GB에 불과하여 구식이 되었고 학습 과정이 매우 느렸습니다. 이는 APR(자동 배치 및 경로)이라는 EDA 프로세스를 사용하여 집적 회로를 만들 때 특히 문제가 되었습니다. 예를 들어, 이전에는 한 시간이 걸리던 작업을 이제 5분 만에 완료할 수 있습니다. 엄청난 개선입니다."

가장 큰 변화는 학생들이 더 이상 개별 컴퓨터에 원격으로 연결하지 않고, 대신 고성능 컴퓨팅 환경에서 작동하는 서버에 연결한다는 것입니다. 또한 새로운 연구실 서버는 학기당 약 1,500개의 계정을 만들 수 있습니다. 피크 타임에는 최대 500명의 사용자가 동시에 온라인에서 작업하며, 이를 통해 IC 분야의 학습 과정이 크게 향상됩니다.

 
 
재능과 기여는 결코 사라지지 않습니다
인프라 문제를 해결하면 대학생의 학습 효율이 높아져 개인적으로 더 큰 속도로 발전할 수 있습니다. Advanced IC Design Lab에서 양성된 인재는 반도체 산업에 귀중한 자산으로 합류하여 이 산업을 발전시킬 준비가 되었습니다. Lee 박사는 이전 학생들이 남긴 학습 성과와 연구 데이터가 잘 보존되어 미래의 딥 러닝 교육을 위한 최상의 데이터로 사용될 수 있다고 밝혔습니다. 랩의 다음 단계는 AI 개발, Chip LLM 또는 Chip GPT 설계가 될 수 있으며, 이는 IC 설계 교육에서 새로운 이정표를 만들 것입니다.
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