‘전기 먹는 하마’ 데이터센터의 전력사용량을 획기적으로 줄일 수 있는 기술이 개발됐다. 데이터센터에서 사용하는 엄청난 전력이 지구온난화를 부채질한다는 지적이 이는 가운데 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 여파로 구글이나 넷플릭스 등 IT업체의 데이터센터 확충도 잇따르고 있어 효율적인 전력관리 기술 개발은 업계에 희소식이 되고 있다.
대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 정보통신융합전공 김대훈 교수팀은 지연시간이 중요한 데이터센터 서비스의 성능을 보장하면서 에너지 소모량을 줄일 수 있는 고효율의 프로세서 전력 관리 기법을 개발했다고 19일 밝혔다.
데이터센터는 대표적인 에너지 다소비 건축물이다. 대용량 서버와 저장장치, 네트워크, 냉각설비 등을 1년 365일 가동하기 때문에 전세계 전력 사용량의 1%가 넘고, 그 비율은 해마다 높아지고 있다. 이 기술이 상용화하면 유지비 절감은 물론 환경오염을 줄이는 데도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
김대훈 교수팀은 현재 데이터센터 서버용 프로세서에 적용 가능한 전력 관리 기법을 개발하기 위해 리눅스의 네트워크 패킷 처리 인터페이스인 NAPI(New API)를 활용해 전압 및 주파수를 조절하도록 ‘NMAP’라는 소프트웨어 기술을 설계했다.
NMAP는 하드웨어 또는 응용 프로그램의 수정ㆍ추가가 필요 없고, 현재 서버 환경에 바로 적용 가능한 소프트웨어 기술이다.
김 교수팀은 다양한 프로세서 환경에서 전압 및 주파수 변경에 필요한 실질적인 시간을 측정 및 비교함으로써 상용 프로세서 환경에서 기존 프로세서 전력 관리 연구들이 동작하기 어렵다는 것을 실험적으로 증명했다.
김대훈 교수는 “이번 연구는 하드웨어 수정ㆍ추가 또는 응용 프로그램의 수정 없이 실제 데이터센터의 에너지 소모량을 크게 줄일 수 있는 가능성을 보여준 연구”라며 “향후 데이터센터 환경에 실제 적용 가능한 전력 관리 기술을 개발하기 위해 연구에 매진하겠다”고 말했다.
이번 연구는 김대훈 교수가 교신 저자, 강기동 박사과정생이 제 1저자, 박경서, 김효상 박사과정생이 공동 저자로 참여했다. 미국 캔자스대학 모하메드 알리안 교수, 일리노이대 김남승 교수와의 공동연구로 수행됐다. 연구결과는 컴퓨터 아키텍처 분야의 최우수 국제 학술 대회인 ‘IEEE/ACM International Symposium on Microarchitecture(MICRO)’에 지난해 10월 17일자 온라인판에 게재됐다.