GPUaaS(GPU as a Service)

calico·2025년 9월 19일

Artificial Intelligence

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레드햇이 제시하는 GPU 공유부터 MLOps 자동화까지의 AI 인프라 관리 전략을 실무 관점에서 정리해 드리겠습니다.
아래 내용은 단순 요약이 아니라, 활용 방법·장단점·적용 시 주의사항을 포함한 실무 가이드 형태입니다.


1. GPUaaS(GPU as a Service) – GPU를 ‘서비스’처럼 운영


개념


  • 온프레미스·하이브리드·퍼블릭 클라우드 환경에서 GPU를 여러 부서가 유연하게 공유·할당받아 사용하는 구조

  • GPU 할당, 회수, 사용량 모니터링, 과금까지 서비스형 관리 가능



핵심 기술 (NVIDIA 예시)


기술특징장점단점/주의사항
MIG (Multi-Instance GPU)GPU를 최대 7개 인스턴스로 하드웨어 분할성능·격리성 우수인스턴스 수 제한
MPS (Multi-Process Service)최대 48개 프로세스가 GPU 공유세밀한 자원 분할스케줄링 오버헤드
Time Slicing시간 단위로 GPU 분할무제한 분할 가능컨텍스트 스위칭 성능 저하



실무 활용 팁


  • 멀티테넌시(Multi-tenancy)로 부서별 격리 환경 제공

  • 비활성 세션 자동 종료 정책으로 장시간 점유 방지

  • GPU 사용량 기반 내부 과금 체계 도입 시 비용 인식 개선



2. 추론 서버(Inference Server) – LLM 시대의 핵심 실행 엔진


필요성


  • LLM 운영에서 학습보다 추론 빈도가 훨씬 높음

  • 다수의 동시 요청, 대규모 맥락 유지, GPU 메모리 최적화 필요



레드햇의 접근


  • vLLM 기반 Red Hat AI Inference Server

  • 주요 기능

    • 응답 토큰 생성 가속화 (Draft 모델 + 메인 모델 보정)

    • Key-Value 캐시 최적화로 메모리 재활용

    • 동시 요청 스케줄링으로 병목 최소화

    • GPU 동적 묶음 처리로 활용률 극대화

    • 모델 양자화(Quantization)로 처리량 증가



적용 사례


  • 미디어 그룹: H100·MI300X 클러스터에서 멀티모달 모델 운영

  • 리테일 그룹: LLM 압축 + vLLM으로 공급망 분석 최적화



실무 적용 포인트


  • GPU 사용량이 시간대별로 변동이 큰 경우, GPUaaS + vLLM 조합이 비용 효율적

  • 모델 허브(Model Hub)에서 사전 최적화된 LLM을 바로 배포 가능



3. MLOps – AI 라이프사이클 자동화


필요성


  • AI 모델은 지속적인 개선이 필요 (데이터 드리프트, 사용자 피드백 반영)

  • DevOps처럼 자동화·재현성·운영 안정성이 핵심



레드햇의 구성


  • RHEL AI: 엔터프라이즈급 AI 학습 환경 (PyTorch, Hugging Face 등 사전 구성)

  • InstructLab: 사용자 피드백 기반 LLM 지속 학습 도구

  • Red Hat OpenShift AI: 데이터 연결 → 학습 → 검증 → 배포 → 모니터링 → 재학습까지 자동화



실무 적용 예시


  1. 데이터 소스 연결 (전처리 포함)

  2. Kubeflow Pipelines 기반 학습 파이프라인 실행

  3. 모델 레지스트리에 등록

  4. 운영 환경 자동 배포

  5. 성능 모니터링 및 데이터 드리프트 감지 시 재학습



4. 실무 설계 시 체크리스트


항목질문권장 접근
GPU 공유부서별 GPU 사용량이 불균형한가?GPUaaS 도입, 멀티테넌시 적용
추론 성능동시 요청이 많고 응답 지연이 문제인가?vLLM 기반 추론 서버 도입
모델 개선데이터·요구사항이 자주 변하는가?MLOps 파이프라인 구축
비용 효율GPU 유휴 시간이 많은가?사용량 기반 할당·회수 정책



5. 결론 – 레드햇 전략의 실무적 의미


  • GPUaaS: 자원 활용 극대화 + 부서 간 협업 촉진

  • 추론 서버: LLM 서비스의 성능·안정성 확보

  • MLOps: AI 운영의 지속 가능성 보장

  • 초기 설계 단계에서 이 3가지를 통합하면, 장기적으로 재설계 비용 절감ROI 극대화 가능



추천 실무 적용 시나리오

"사내 AI 플랫폼을 구축하는 경우, Red Hat OpenShift AI를 기반으로 GPUaaS를 구현하고, vLLM 추론 서버를 컨테이너로 배포하며, MLOps 파이프라인을 통해 모델 개선을 자동화"
→ 이렇게 하면 GPU 효율성 + 추론 성능 + 운영 자동화를 동시에 달성 가능



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