RISER: 클라우드 서비스를 위한 RISC-V

지난 몇 년 동안 테크 뉴스에서 RISC-V에 대한 많은 소문을 접하셨을 것입니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있지만, 우선 이 RISC-V라는 것이 도대체 무엇일까요?!

RISC-V는 이제 ARM 및 x86의 실질적인 대안으로 여겨질 정도로 인기를 얻기 시작한 개방형 표준 명령어 집합 아키텍처(ISA)입니다. 이는 Edge computing, 임베디드 시스템, IoT와 같이 저전력 소비와 고성능을 요구하는 애플리케이션에 특히 적합합니다.

그렇다면 왜 이렇게 화제일까요? RISC-V의 장점은 오픈 소스 아키텍처라는 점입니다. 즉, 누구나 자유롭게 사용하고 수정할 수 있습니다. 이로 인해 RISC-V로 가능한 것’의 한계를 뛰어넘기 위해 노력하는 개발자와 엔지니어 커뮤니티가 성장하고 있습니다. 그리고 학계만 참여하고 있는 것도 아닙니다. Apple, Nvidia, Western Digital을 포함한 기술 분야의 대기업들이 자사 제품군에 RISC-V 도입을 검토할 계획을 발표했습니다. 또 다른 원동력은 사물인터넷(IoT)의 부상입니다. 점점 더 많은 기기가 인터넷에 연결됨에 따라, 이러한 기기의 요구 사항을 처리할 수 있는 저전력 고성능 프로세서에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 하지만 실제 용도는 이보다 훨씬 더 광범위합니다.

RISER 소개: 클라우드 서비스를 위한 RISC-V

CloudSigma는 유럽연합 집행위원회(European Commission)의 자금 지원을 받는 Horizon Europe 프로그램의 새로운 연구 및 혁신 프로젝트인 RISER에 참여하게 되었음을 기쁘게 알려드립니다. 이 프로젝트는 2023년 1월에 시작되어 향후 3년 동안 계속될 예정입니다.

RISER는 최초의 순수 유럽형 RISC-V 클라우드 서버 인프라를 개발하여 다음을 크게 향상시킬 것입니다: 개방형 전략적 자율성을 위한 유럽연합 집행위원회(European Commission)의 무역 정책. RISER는 완전한 기능을 갖춘 운영체제 환경 및 런타임 시스템과 결합된 오픈 하드웨어 고속 인터페이스를 활용하고 검증하여, EPI 및 EUPILOT 프로젝트의 RISC-V 프로세서 칩을 포함한 저전력 구성 요소를 혁신적인 에너지 효율적 클라우드 아키텍처에 통합할 수 있게 합니다.

EPI 및 EUPILOT 프로세서 평면도(floorplan)

두 가지 클라우드 중심 플랫폼

RISER 프로젝트는 다음과 같은 두 가지 클라우드 중심 플랫폼을 개발할 예정입니다:

1. EPI의 Arm RHEA SoC와 프로젝트 내에서 개발될 PCIe 가속 보드를 포함하고, EUPILOT의 RISC-V 기반 칩을 최대 4개까지 통합할 가속기 플랫폼.

PCIe 가속 보드 블록 다이어그램

1. 프로젝트에서 개발한 최대 10개의 마이크로서버 보드를 상호 연결하는 마이크로서버 플랫폼으로, 각 보드는 고속 스토리지 및 네트워킹과 결합된 최대 4개의 RISC-V 칩을 지원합니다. 하이퍼 컨버전스를 수용하는 당사의 마이크로서버 아키텍처는 시스템의 모든 프로세서가 낮은 오버헤드로 분산 스토리지 및 메모리를 사용할 수 있도록 합니다. RISER의 오픈 소스 시스템 보드 설계에는 저수준 오픈 소 펌웨어 및 시스템 소프트웨어와 클라우드 서비스를 지원하는 대표적인 Linux 기반 소프트웨어 스택이 함께 제공되어, 프로젝트 결과물의 도입을 촉진하고 상용화 경로를 강화할 것입니다.

마이크로서버 보드 블록 다이어그램 예시

RISER 플랫폼의 성능을 평가하고 시연하기 위해 세 가지 사용 사례가 개발될 예정입니다:

• 컴퓨팅 워크로드 가속화;
• 네트워크로 연결된 오브젝트 및 키-값 스토리지;
• 제공업체 관리형 IaaS 환경의 일부로서 컨테이너화된 실행.

RISER 아키텍처

RISER 아키텍처는 순수 유럽형 오픈 소스 및 개방형 표준 기반의 소프트웨어 및 하드웨어 통합 시스템을 제공하기 위해 세 개의 주요 논리 계층과 관련 작업 패키지(Work Packages)로 구성되어 있습니다.

• FPGA 기반 에뮬레이션 인프라, PCIe 가속기 및 마이크로서버를 포함하는 하드웨어 플랫폼 계층.
• 하드웨어를 부팅 및 제어하고, 하드웨어 주변 장치에 액세스하며, 클라우드 애플리케이션 및 서비스를 위한 실행 환경을 제공하는 데 필요한 소프트웨어 인프라를 포함하는 시스템 소프트웨어 계층.
• RISER 플랫폼 평가에 사용될 세 가지 유스케이스를 포함하는 유스케이스(Use Cases) 레이어입니다. RISER는 해당 콜의 현대적 제안서인 “VITAMIN-V”, “AERO” 및 “OpenCUBE”로의 직접적인 활용 경로를 가지고 있으며, 이를 염두에 두고 RISER 아키텍처를 설계할 것입니다.

RISER 아키텍처 논리 레이어

RISER는 클라우드 서비스 지원에 적합한 표준화된 폼 팩터 시스템 플랫폼을 위한 오픈 소스 설계를 공동으로 개발하고 검증하기 위해 산업계와 학계의 7개 파트너를 한데 모았습니다. 

프로젝트 코디네이터: Manolis Marazakis, 그리스 연구기술재단 (Foundation for Research and Technology – Hellas) (FORTH)

프로젝트 웹사이트: https://www.riser-project.eu/

프로젝트 트위터 채널: @RiserProject