인공 지능 분야는 대규모 언어 모델(LLM)을 중심으로 혁신을 경험하고 있습니다. LLM의 강력한 기능을 활용하려는 기업 및 연구원에게는 고성능 추론 기능이 매우 중요합니다. NVIDIA는 Blackwell 아키텍처 기반 GPU를 통해 LLM 추론의 경계를 다시 한번 넓히며 사용자에게 전례 없는 속도와 효율성을 제공합니다.
Blackwell 아키텍처: LLM 추론을 위한 강력한 엔진
NVIDIA의 Blackwell 아키텍처 기반 GPU는 인공 지능 워크로드를 가속화하도록 설계되었으며 특히 LLM 분야에서 뛰어난 성능을 보입니다. 강력한 컴퓨팅 성능과 최적화된 하드웨어 아키텍처를 통해 복잡한 LLM 추론 작업을 놀라운 속도로 처리할 수 있습니다.
NVIDIA는 최근 8개의 NVIDIA Blackwell GPU가 장착된 NVIDIA DGX B200 노드가 4,000억 개의 파라미터를 가진 Llama 4 Maverick 모델을 사용할 때 사용자당 초당 1,000개 이상의 토큰(TPS) 속도를 달성했다고 발표했습니다. 이 속도는 독립적인 AI 벤치마크 테스트 서비스인 Artificial Analysis에서 측정되었으며 Blackwell 아키텍처의 탁월한 성능을 더욱 입증했습니다.
그렇다면 TPS란 무엇일까요? 간단히 말해서 TPS는 LLM 추론 속도를 측정하는 핵심 지표입니다. 모델이 초당 생성할 수 있는 토큰 수를 나타냅니다. 토큰은 텍스트의 기본 단위이며 단어, 하위 단어 또는 문자가 될 수 있습니다. TPS가 높을수록 응답 시간이 빨라지고 사용자 경험이 더욱 원활해집니다.
Llama 4 Maverick: 규모와 성능의 완벽한 조합
Llama 4 Maverick 모델은 Llama 4 시리즈 중 가장 크고 강력한 버전입니다. 4,000억 개의 파라미터를 탑재하여 복잡한 텍스트를 이해하고 생성하며 다양한 자연어 처리 작업을 수행할 수 있습니다.
이처럼 방대한 모델은 효과적인 추론을 위해 강력한 컴퓨팅 리소스가 필요합니다. NVIDIA Blackwell 아키텍처 GPU의 등장으로 Llama 4 Maverick의 실시간 추론이 가능해졌으며 다양한 응용 분야에 새로운 가능성을 열었습니다.
NVIDIA는 또한 Blackwell 아키텍처가 최고 처리량 구성에서 72,000 TPS/서버에 도달할 수 있다고 주장합니다. 이는 Blackwell이 단일 사용자에게 빠른 추론 속도를 제공할 뿐만 아니라 다양한 규모의 응용 프로그램 요구 사항을 충족하면서 많은 사용자를 동시에 지원할 수 있음을 나타냅니다.
소프트웨어 최적화: Blackwell의 모든 잠재력 발휘
하드웨어의 강력함은 성공의 절반에 불과하며 소프트웨어 최적화 또한 매우 중요합니다. NVIDIA는 일련의 소프트웨어 최적화 기술을 통해 Blackwell 아키텍처의 LLM 추론 성능을 더욱 향상시켰습니다.
TensorRT-LLM: LLM 추론 가속화 엔진
TensorRT-LLM은 NVIDIA가 LLM 추론 가속화를 위해 특별히 개발한 소프트웨어 라이브러리입니다. 양자화, 가지치기 및 커널 융합과 같은 다양한 최적화 기술을 활용하여 모델의 계산량과 메모리 사용량을 줄여 추론 속도를 높입니다.
투기적 디코딩: 미래 예측 가속 기술
NVIDIA는 또한 투기적 디코딩 기술을 채택하여 EAGLE-3 기술로 투기적 디코딩 초안 모델을 훈련했습니다. 투기적 디코딩은 모델이 다음에 생성할 수 있는 토큰을 예측하여 추론 속도를 높이는 기술입니다. 가능한 토큰을 미리 생성하여 모델의 대기 시간을 줄여 전체 추론 속도를 높일 수 있습니다.
TensorRT-LLM과 투기적 디코딩 기술을 결합하여 NVIDIA는 Blackwell 아키텍처의 성능을 4배 향상시켜 현재 가장 빠른 LLM 추론 플랫폼으로 만들었습니다.
지연 시간 및 처리량: Blackwell의 유연한 선택
LLM 추론에서 지연 시간과 처리량은 두 가지 중요한 성능 지표입니다. 지연 시간은 모델이 응답을 생성하는 데 걸리는 시간을 의미하고, 처리량은 모델이 초당 처리할 수 있는 요청 수를 의미합니다.
응용 분야에 따라 지연 시간과 처리량에 대한 요구 사항이 다릅니다. 예를 들어 실시간 대화 응용 프로그램에서는 사용자에게 즉각적인 응답을 제공하기 위해 짧은 지연 시간이 중요합니다. 반면 일괄 처리 응용 프로그램에서는 많은 요청을 빠르게 처리할 수 있도록 높은 처리량이 더 중요합니다.
NVIDIA Blackwell 아키텍처 GPU는 다양한 응용 프로그램 요구 사항에 따라 지연 시간과 처리량을 유연하게 최적화할 수 있습니다. 처리량을 최대화하거나, 처리량과 지연 시간의 균형을 맞추거나, 단일 사용자의 지연 시간을 최소화할 수 있으므로 다양한 LLM 응용 프로그램에 이상적인 선택입니다.
NVIDIA는 블로그에서 "대부분의 생성형 AI 응용 프로그램은 많은 고객이 동시에 ‘충분히 좋은’ 경험을 누릴 수 있도록 처리량과 지연 시간의 균형을 맞춰야 합니다. 그러나 중요한 결정을 신속하게 내려야 하는 핵심 응용 프로그램의 경우 단일 클라이언트의 지연 시간을 최소화하는 것이 중요합니다. TPS/사용자 기록에서 알 수 있듯이 Blackwell 하드웨어는 처리량을 최대화해야 하든, 처리량과 지연 시간의 균형을 맞춰야 하든, 단일 사용자의 지연 시간을 최소화해야 하든 모든 작업에 가장 적합한 선택입니다."라고 밝혔습니다.
커널 최적화: 정교하게 다듬어진 성능 향상
Blackwell 아키텍처의 성능을 더욱 향상시키기 위해 NVIDIA는 해당 커널을 정밀하게 최적화했습니다. 이러한 최적화에는 다음이 포함됩니다.
- 짧은 지연 시간 GEMM 커널: GEMM(일반 행렬 곱셈)은 LLM 추론의 핵심 작업입니다. NVIDIA는 계산 시간을 줄이기 위해 여러 개의 짧은 지연 시간 GEMM 커널을 구현했습니다.
- 커널 융합: NVIDIA는 또한 FC13 + SwiGLU, FC_QKV + attn_scaling 및 AllReduce + RMSnorm과 같은 다양한 커널 융합 기술을 적용했습니다. 커널 융합은 메모리 액세스 및 계산 오버헤드를 줄이기 위해 여러 작업을 하나의 작업으로 병합하는 것입니다.
- FP8 데이터 유형: GEMM, MoE 및 Attention 연산에 FP8 데이터 유형을 활용하도록 최적화하여 모델 크기를 줄이고 Blackwell Tensor Core 기술의 높은 FP8 처리량을 최대한 활용합니다.
이러한 커널 최적화를 통해 Blackwell 아키텍처는 최소 지연 시간으로 탁월한 성능을 달성할 수 있습니다.
응용 분야: Blackwell의 무한한 가능성
NVIDIA Blackwell 아키텍처 GPU의 탁월한 성능은 다양한 LLM 응용 분야에 새로운 가능성을 열었습니다. 다음은 몇 가지 가능한 응용 분야입니다.
- 챗봇: Blackwell은 챗봇에 더 빠른 응답 속도와 더욱 원활한 대화 환경을 제공할 수 있습니다.
- 콘텐츠 생성: Blackwell은 기사 작성, 코드 생성 및 이미지 생성과 같은 콘텐츠 생성 작업을 가속화할 수 있습니다.
- 기계 번역: Blackwell은 기계 번역의 정확성과 속도를 향상시킬 수 있습니다.
- 금융 분석: Blackwell은 위험 관리, 사기 감지 및 포트폴리오 최적화와 같은 금융 분석에 사용할 수 있습니다.
- 의료: Blackwell은 질병 진단, 약물 발견 및 개인 맞춤형 치료와 같은 의료 분야에 사용할 수 있습니다.
LLM 기술이 지속적으로 발전함에 따라 NVIDIA Blackwell 아키텍처 GPU는 더 많은 분야에서 중요한 역할을 수행하여 인공 지능 응용 프로그램의 혁신과 발전을 촉진할 것입니다.
NVIDIA의 지속적인 혁신
NVIDIA는 인공 지능 기술의 발전을 위해 끊임없이 노력해 왔으며 Blackwell 아키텍처 GPU의 출시는 NVIDIA의 지속적인 혁신 노력의 또 다른 예입니다. NVIDIA는 하드웨어와 소프트웨어를 지속적으로 개선하여 사용자에게 더욱 강력하고 효율적인 AI 솔루션을 제공하여 다양한 문제를 해결하고 새로운 가치를 창출할 수 있도록 지원합니다.
결론
NVIDIA Blackwell 아키텍처 GPU는 탁월한 성능과 유연한 최적화 기능을 통해 LLM 추론에 이상적인 선택입니다. 다양한 응용 분야에 전례 없는 속도와 효율성을 제공하여 인공 지능 기술의 발전을 촉진합니다. NVIDIA의 지속적인 혁신을 통해 Blackwell 아키텍처가 미래 인공 지능 분야에서 더욱 중요한 역할을 수행할 것이라고 믿을 만한 이유가 있습니다.