안녕하세요! AI 네이티브 옵저버빌리티 플랫폼, 와탭랩스입니다.

올해 상반기, 국내 주요 통신 3사가 AI 데이터센터(DC) 투자를 공격적으로 확대한다는 소식을 접하셨을 겁니다. 업계 전망에 따르면, 본격적인 AI DC 활성화가 이루어질 경우 GPU 인프라는 현재 수천 장 규모에서 1만 장 이상으로 폭발적으로 증가할 것으로 예상됩니다.

그러나 GPU는 단순히 확보량을 늘리는 것만으로는 충분하지 않습니다. GPU는 고가의 장비이자 제한된 자원으로, 어떻게 운영하고 활용하느냐가 기업 경쟁력의 핵심이 됩니다.

특히 대규모 AI DC 환경에서는 GPU 과부하, 성능 저하, 비효율적인 사용과 같은 문제를 사전에 감지하고 최적화할 수 있는 체계적인 모니터링 체계가 반드시 필요합니다. 실제로 저희 와탭랩스에서도 지난해 대비 GPU 모니터링 관련 문의가 크게 증가하고 있습니다. 이는 업계 전반에서 GPU 운영 효율성에 대한 관심이 급격히 높아지고 있음을 방증합니다.

지난 6월 호에서 GPU 모니터링의 필요성에 대해 다룬 바 있습니다. 이번 호에서는 한 단계 더 나아가,

• GPU 모니터링 도구가 갖춰야 할 필수 6가지 기능
• GPU 모니터링에서 주목해야 할 핵심 지표
• GPU 모니터링을 통해 얻을 수 있는 성과

를 중심으로 GPU 인프라 운영의 새로운 기준을 제시하고자 합니다.

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GPU, 확보보다 운영이 관건이다!

오늘날 AI 시대를 지탱하는 핵심 인프라를 한 가지 꼽으라면 단연 GPU(Graphic Processing Unit)입니다.

수천 개 또는 수만 개 이상의 코어로 구성된 GPU는 단순한 그래픽 처리 장치를 넘어 다양한 병렬 연산을 수행하는 역할을 하고 있습니다. 특히 이러한 병렬 연산에서 가지는 강점 때문에 오늘날 AI 모델 학습과 추론을 가능하게 하는 핵심 자원으로 자리 잡았습니다. 글로벌 기업과 통신사들이 경쟁적으로 대규모 GPU 인프라를 확보하는 이유도 여기에 있습니다.

그러나 GPU 확보는 출발점일 뿐입니다. 실제 도입과 운영 과정에서는 세 가지 구조적 도전 과제가 뒤따릅니다.

① 고가의 장비: GPU 한 대 가격은 수천만 원에 달하며, 클라우드를 통해 사용한다 하더라도 시간당 수만 원의 비용이 발생합니다(MIG 지원 GPU 기준).

② 높은 장애율과 짧은 수명: GPU는 CPU보다 상대적으로 장애 발생률이 높고, 온도·부하에 민감해 운영 리스크가 큽니다.

③ 운영 복잡성: GPU 클러스터 간 네트워크 성능, 쿠버네티스 환경에서의 워크로드 스케줄링, 유휴 자원 관리까지 고려해야 하므로 관리 난이도가 매우 높습니다.

따라서 기업이 GPU 투자를 통해 경쟁력을 확보하기 위해서는 고가 자산을 안정적이고 효율적으로 운영할 수 있는 GPU 모니터링 체계가 반드시 필요하게 됩니다. 모니터링 부재로 인해 비싼 GPU가 제대로 활용되지 못한다면 이는 기업에게 적지 않는 비용 낭비와 경쟁력 저하로 이어집니다.

자연스럽게 다음과 같은 질문이 떠오릅니다.

• 어떤 GPU 모니터링 도구가 필요한건가?
• 그 도구를 통해 어떤 지표를 추적하고 관리해야 GPU 활용도를 극대화할 수 있는가?

먼저 GPU 모니터링 도구가 갖춰야 할 조건들에 대해 알아보겠습니다.

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GPU 모니터링 도구가 갖춰야 할 필수 6가지 기능

GPU를 효과적으로 활용하기 위해서는 모니터링 도구가 단순히 데이터를 수집하는 수준을 넘어 AI 인프라 운영의 기준을 충족하는 6가지 핵심 요건을 제공해야 합니다.

첫째, GPU의 상태와 성능에 대한 실시간 데이터 수집과 시각화가 필수적입니다. GPU는 온도, 사용률, VRAM 사용량 등 다양한 지표를 통해 상태를 드러냅니다. 모니터링 도구는 이 데이터를 실시간 수집·시각화할 뿐 아니라, 과거 특정 시점 분석과 기간별 패턴 추적까지 지원해야 합니다. 그래야 운영자는 문제를 빠르게 식별하고 즉각 대응할 수 있습니다.

둘째, 쿠버네티스 환경과의 긴밀한 연계가 중요합니다. GPU와 쿠버네티스는 분리할 수 없는 관계입니다. 따라서 Pod, Container, Deployment, Job 단위에서 GPU 사용 현황이 정확히 매핑되어야 합니다. GPU 활용 지표가 쿠버네티스 관점의 지표 및 로그와 연계 분석되어야만 워크로드 배치 효율성과 자원 활용 최적화를 보장할 수 있습니다.

셋째, MIG(Multi-Instance GPU)에 대한 가시성과 정확한 측정을 제공해야 합니다. 최근 많은 기업이 MIG를 지원하는 GPU를 도입하고 있습니다. 그러나 가상화된 인스턴스 내부의 동작을 들여다보기란 쉽지 않습니다. 모니터링 도구는 MIG 단위까지 세밀하게 추적·측정하여 실제 활용도와 성능을 정확히 반영해야 합니다.

넷째, GPU 자원 현황 및 스펙 자동 수집 기능이 필요합니다. 조직이 보유한 GPU가 어떤 스펙을 가지고 있으며, 어떤 용도와 담당자에 의해 사용되는지를 관리하는 것은 기본입니다. 모니터링 도구는 GPU 현황과 스펙을 자동으로 수집하고 관리 데이터와 연계할 수 있도록 지원해야 합니다. 특히 MIG 인스턴스별로 할당된 부서, 담당자, 용도를 추적해 자원 관리 투명성을 확보해야 합니다.

다섯째, 통계와 리포팅 기능입니다. 수집된 상세 정보와 성능 데이터는 개별 GPU 단위에 머무르지 않고, 조직 관리정보와 매핑되어야 의미있는 인사이트를 제공합니다. 이를 통해 효율성 분석과 장·단기 보고서를 작성할 수 있으며, 향후 GPU 투자와 운영 전략 수립에 근거 자료가 됩니다.

마지막으로, 일반적인 모니터링 툴의 기능인 알람, 보고서, 사용자 관리, 보안 기능도 필수적으로 포함되어야 합니다. GPU 데이터는 기업의 중요한 자산 정보를 포함하기 때문에 보안 방어는 필수입니다. 동시에 GPU만 별도로 보는 것이 아니라, GPU가 장착된 서버, 네트워크, 쿠버네티스 워크로드, 애플리케이션 로그까지 아우르는 풀 커버리지 모니터링이 제공되어야 합니다.

결국, GPU 모니터링의 본질은 단순히 ‘보는 것’이 아니라, 어떤 데이터를 어떻게 해석하고 활용하느냐에 달려 있습니다. 다음 단락에서 GPU 운영자가 반드시 주목해야 할 핵심 지표들을 구체적으로 짚어보겠습니다.

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GPU 모니터링에서 주목해야 할 핵심 지표

GPU 모니터링을 통해 얻을 수 있는 데이터는 매우 다양하며, 이를 종합적으로 분석하면 GPU 인프라의 건전성과 효율성을 다각도로 파악할 수 있습니다. 특히 다음과 같은 지표들은 운영자가 반드시 확인해야 할 핵심 영역입니다. 크게 세 가지로 구분할 수 있습니다.

① 기본 성능 및 상태 지표

GPU의 안정성과 성능을 가장 직접적으로 보여주는 지표들입니다.

• GPU 사용률: GPU 장치가 얼마나 활용되고 있는지를 나타내며, 과부하나 유휴 상태 판단의 기준이 됩니다.
• GPU 온도: 과열 여부를 확인해 안정적인 가동을 보장합니다.
• VRAM 사용량: 메모리 부족으로 인한 성능 저하를 방지합니다.
• 로그 정보: GPU 및 시스템에서 발생하는 이벤트·오류를 추적해 조기 경고 체계를 마련할 수 있습니다.

‍② 쿠버네티스 연계 지표

GPU 인프라 운영에서 워크로드별 사용 현황과 자원 배치 효율성을 확인하는 지표입니다.

• 컨테이너/Pod 단위 GPU 사용 현황: 워크로드별 GPU 활용도를 세분화해 파악, 자원 배치 최적화에 활용할 수 있습니다.

• 애플리케이션 내부 데이터 연계: 파드 내 GPU 애플리케이션의 트랜잭션, 로그, 트레이싱 데이터를 결합해 실제 자원 사용 현황을 입체적으로 분석합니다.

③ 종합 분석 및 효율성 지표

GPU 운영에서 비용 대비 효율성과 전략적 활용도를 평가하는 핵심 지표로, 데이터를 통해 자원 배치와 운영 전략을 최적화할 수 있습니다.

• 성능 요약 데이터: 주요 지표 간 상관관계를 차트나 그래프로 시각화하여 한눈에 파악 가능하게 합니다.

• GPU 인벤토리 정보: GPU별 스펙, 담당자, 용도, 부서와 같은 관리 데이터를 자동으로 수집·연계해 자산 단위의 가시성을 확보합니다.
• 트렌드 분석: 시간대, 요일, 주별 사용 패턴을 히트맵 등으로 시각화해 피크 구간과 자원 활용 불균형을 진단합니다.

• 낮은 사용량 GPU 추적: 유휴 GPU를 드릴다운 방식으로 추적해 비용 낭비를 최소화합니다.

• 그룹핑 및 필터링: 조직, 담당자, 사용률별 현황 분류를 통해 맞춤형 인사이트를 제공합니다.
• 이벤트 및 알림 히스토리: 임계치 초과나 장애 이력을 추적해 재발 방지 및 사후 대응 체계를 마련할 수 있습니다.

이처럼 핵심 지표들을 종합적으로 분석하면, GPU 인프라의 현재 상태를 정확히 진단할 수 있을 뿐 아니라, 향후 투자 계획, 운영 정책, 자원 최적화 전략을 수립하는 데 필요한 근거 데이터를 확보할 수 있습니다. GPU 모니터링은 운영 보조 수단이 아니라, AI 인프라 전략의 핵심 동력이 될 것입니다.

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GPU 모니터링을 통해 얻을 수 있는 성과

체계적인 GPU 모니터링 시스템을 도입하면 기업은 단순 운영 편의성 이상의 전략적 성과를 거둘 수 있습니다.

① 비용 최적화와 투자 효과 극대화

GPU는 장비 단가가 수천만 원에 달하는 고가 자산입니다. 모니터링을 통해 유휴 GPU를 방치하지 않고, 사용률 트렌드를 분석해 스케줄링 전략을 최적화하면 자원 활용 효율을 극대화할 수 있습니다. 이는 곧바로 투자 효과의 극대화와 불필요한 비용 낭비 방지로 이어집니다.

② 안정적인 서비스 운영

GPU는 장애율이 높고 부하에 민감한 특성을 가지고 있습니다. 모니터링은 임계치 탐지와 주기적 지표 체크를 통해 이상 징후를 조기에 발견하고, 이벤트 기록을 기반으로 장애 패턴을 분석·예방할 수 있습니다. 특히 GPU 애플리케이션 단까지 추적 가능해 운영 안정성을 확실히 보장합니다.

③ 자산 관리와 합리적 의사결정

모니터링 시스템의 인벤토리 기능은 GPU 스펙, 용도, 담당자, 부서 등의 데이터를 자동으로 수집·연계합니다. 이를 통해 기업은 GPU 현황을 정밀하게 파악하고, 저활용 GPU를 재배치하거나 추가 도입 여부를 합리적으로 판단할 수 있습니다. 다양한 조건의 그룹핑·필터링을 통해 조직 관점에 맞는 맞춤형 인사이트도 확보할 수 있습니다.

④ 쿠버네티스 환경 최적화

GPU와 쿠버네티스 워크로드의 연계는 점점 더 중요해지고 있습니다. 파드·컨테이너 단위의 GPU 사용 현황은 물론, 애플리케이션 내부의 트랜잭션·로그까지 통합 분석하면 자원의 실제 배분 상태를 명확히 파악할 수 있습니다. 이는 병목 현상을 해소하고, 복잡한 AI 인프라 환경 전체의 성능을 최적화하는 핵심 기반이 됩니다.

정리하면, GPU 모니터링을 통해 기업의 AI 인프라 투자 효과를 극대화하고, 안정성과 확장성을 동시에 확보하며, 운영 효율성을 전략적 자산으로 전환시키는 성과를 얻을 수 있습니다.

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기존 GPU 모니터링의 한계와 와탭의 대안

GPU 모니터링의 중요성은 누구도 부인하지 않습니다. 그러나 실제 도입과 운영 과정에서 기업이 직면하는 어려움은 적지 않습니다. 일반적으로 GPU 모니터링을 위해 고려되는 방법들은 다음과 같은 한계를 가집니다.

먼저, 1) 제조사 도구의 한계입니다. GPU 제조사가 제공하는 유틸리티나 CLI(Command Line Interface)는 특정 시점의 스냅샷 데이터만 제공합니다. 과거 추적이나 장기 트렌드 분석이 불가능하며, GPU 수가 늘어날수록 개별 데이터를 중앙화하는 관리 부담이 급격히 커집니다. 서버, 쿠버네티스, GPU 애플리케이션을 아우르는 통합 관측은 사실상 불가능합니다.

다음으로, 2) 오픈소스 활용의 복잡성입니다. 오픈소스를 활용하면 유연성은 확보할 수 있으나, 데이터 수집·저장·시각화·리포팅·알림 등 각 영역별 소프트웨어를 직접 설치·운영해야 합니다. GPU 관리자가 본업 외에 모니터링 환경까지 책임져야 하며, 데이터 처리 방식의 불일치로 종합 분석이 어렵고 관리 정보와의 매핑도 복잡합니다.

마지막은 3) 범용 GPU 모니터링 도구의 한계입니다. 시중의 상용 GPU 모니터링 툴은 사용자 편의성을 제공할 수 있으나, GPU 자체에만 초점을 맞춘 경우가 많습니다. GPU가 장착된 서버·네트워크, 쿠버네티스, 애플리케이션 로그까지 풀스택 모니터링을 보장하는지 면밀히 검토할 필요가 있습니다.

이러한 구조적 한계를 해결하기 위해, 저희 와탭랩스는 GPU 모니터링의 새로운 기준을 제시합니다.

와탭 GPU 모니터링은 단순 지표 나열에 머무르지 않습니다. GPU 자체뿐만 아니라 인프라, 네트워크, 쿠버네티스, 애플리케이션까지 엔드투엔드 풀 커버리지 인사이트를 제공합니다. 더 나아가 로그와 최적화 데이터까지 결합해 기업이 GPU를 가장 안정적이고 효율적인 방식으로 운영할 수 있도록 지원합니다.

와탭 GPU 모니터링에 대한 자세한 정보는 아래 버튼을 통해 확인해보세요.

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이번 호에서는 GPU 모니터링 도구가 갖춰야 할 필수 기능, 운영자가 주목해야 할 핵심 지표, 그리고 이를 통해 기업이 얻을 수 있는 성과를 살펴보았습니다.

결국 GPU 모니터링은 비용 최적화와 안정성 확보를 넘어, AI 인프라 경쟁력을 좌우하는 핵심 전략입니다. 여러분의 GPU 인프라가 기업 경쟁력으로 이어질 수 있도록, 지금 바로 모니터링 체계를 점검해 보시기 바랍니다.

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