56IT SPECIAL REPORT 03 _ 오라클 SPARC S7 프로세서와 서버에 주목해야 하는 이유

S03SECURITY, EFFICIENCY, PERFORMANCE오라클 SPARC S7 프로세서와 서버에 주목해야 하는 이유

기업 IT는 점점 더 최적화되면서 성능 향상, 효율성 개선을 통한 TCO 절감 그리고 데이터와 시스템 보안을

강화하는 방향으로 가고 있다. 클라우드가 각광받는 이유도 바로 이러한 트렌드를 적극적으로 반영했기 때

문이다. 그 어느 때보다도 최적화와 효율이 중요해진 현재, 오라클이 최근 발표한 SPARC S7 프로세서와

서버에 주목해야 하는 이유를 정리했다.

김현규 본부장 | 한국오라클 시스템사업부

‘소프트웨어 인 실리콘’–소프트웨어와 하드웨어의 칩 레벨 통합

프로세서 코어 성능 강화를 통한 TCO 절감

스케일아웃과 클라우드를 위한 안전한 인프라

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WINTER 2017ORACLE KOREA MAGAZINE 57

국내 IT 시장에서도 클라우드가 대세라는 데에는 이견이 없다. 예측하기 어려운 시스템 요구 용량의 급격한

변화에 신속하게 대응하기 위해 상대적으로 가격이 저렴한 x86 서버가 주로 사용되고 있다. 클라우드 시장이

성장하면서 x86 서버 수요가 큰 폭으로 증가했는데, 오라클은 이에 대응하기 위해 합리적인 비용으로 유닉

스가 가진 많은 기능을 클라우드에서 동일하게 누릴 수 있는 새로운 SPARC/솔라리스 기반의 유닉스 서버를

출시했다.

오라클의 SPARC S7 서버는 지난해 출시된 하이엔드급 유닉스 모델인 SPARC M7의 기능을 그대로 담으면

서 사양을 간소화한 신제품이다. SPARC S7은 S7-2와 S7-2L 모델로 제공된다. S7-2L은 더 많은 스토리지 용

량과 I/O 슬롯을 제공한다는 게 차이점이다.

오라클은 최근 6년 동안 7종류의 SPARC 칩을 출시했다. 2010년 SPARC T3를 시작으로 그다음 해 SPARC

T4, 2013년 T5, M5, M6 그리고 2015년 M7을 이어서 발표했다. 시간이 갈수록 프로세서 클럭도 높아져서

가장 최근의 S7은 4.27GHz로 업계 최고 수준이다. 오라클은 수직적 확장성(Scale-up)이 높은 32코어의

SPARC M7을 출시하면서, 워크로드를 수평적 확장(Scale-Out) 에 의해 효율적으로 처리할 수 있는 S7도 동

시에 개발했다.

S7은 M7보다 클럭은 더 높이고 M7이 가지고 있는 소프트웨어 인 실리콘 기능을 그대로 가져가면서 코어 개수

를 줄였다. 그래서 더 범용적으로 더 효율적으로 쓸 수 있도록 한 모델이 S7이다. S7 프로세서도 M7과 마찬가

지로 DDR메모리 인터페이스, 즉 DDR4를 지원한다. 또 PCI IO 인터페이스, Silicon Secured Memory, 암호

화 가속기, 데이터 분석 가속기(Data Analytics Accelerator : DAX) 등을 기본적으로 갖추고 있다.

오라클 프로세서 출시

Consistent ExecutionSPARC@Oracle7 Processors in 6 Years

2010SPARC T3

16×2nd Gen Cores6MB L2 Cache

1.65 GHz

2011SPARC T4

8×3rd Gen Cores4MB L3 Cache

3.0 GHz

2013SPARC T5

16×3rd Gen Cores8MB L3 Cache

3.6 GHz

2013SPARC M5

6×3rd Gen Cores48MB L3 Cache

3.6 GHz

2013SPARC M6

12×3rd Gen Cores48MB L3 Cache

3.6 GHz

2015SPARC M7

32×4th Gen Cores64MB L3 Cache

4.13 GHz

2016SPARC S7

8×4th Gen Cores16MB L3 Cache

4.27 GHz

Including Software in Silicon

•Silicon Secured Memory•Encryption Acceleration•Data Analytics Accelerators•More....

58IT SPECIAL REPORT 03 _ 오라클 SPARC S7 프로세서와 서버에 주목해야 하는 이유

‘소프트웨어 인 실리콘’–소프트웨어와

하드웨어의 칩 레벨 통합

일반적으로 하드웨어와 소프트웨어

는 별개다. 복잡한 기능의 소프트웨어

를 일반 프로세서 코어에서 실행할 경

우 CPU 과부하와 지연이 발생한다. 이

러한 소프트웨어적인 기능들을 칩 안

에 하드웨어적으로 구현함으로써 CPU

과부하를 예방하면서 성능을 높이는 게

바로 ‘소프트웨어 인 실리콘’ 기술이다.

즉 소프트웨어와 하드웨어를 칩 레벨에

서 통합하여 최적화하는 것이다.

소프트웨어 인 실리콘은 오라클이 썬마이크로시스템즈를 인수한 직후 ‘소프트웨어 기능을 하드웨어에 넣어서

가속화할 수 있거나 더 많은 기능들을 개선할 수 없을까?’하는 아이디어에서 시작됐다. 오라클은 특히 데이터

베이스에 강한 회사라서 복잡한 데이터 분석 처리를 하드웨어화 했으면 좋겠다고 생각했다. 그래서 나온 기념

이 ‘SQL in Silicon’이다. SPARC S7 프로세서는 일반적인 명령어 처리를 위한 프로세서 코어와는 별도로 분

데이터 분석 가속기(DAX)

Core Core Core Core

Cache

DAX DAX DAX DAX

SPARC S7

OFFLO

AD

Security in Silicon: Silicon Secured Memory

Pointer “B”

Pointer “R”

Pointer “Y”

GO

GO

STOP

애플리케이션 S7프로세서 메모리

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석 SQL 처리를 위한 데이터 분석 가속기(Data Analytics Accelerator: DAX) 모듈을 별도로 칩 내에 구현하

였다. 이 가속기를 오라클 데이터베이스 12c의 인-메모리 옵션과 함께 사용할 경우 분석 SQL 처리 성능을 획

기적으로 높이면서도 CPU 사용률은 낮출 수 있다.

이는 경쟁사가 쉽게 따라할 수 없는 기술이다. 오라클은 하드웨어와 소프트웨어 포트폴리오를 모두 갖고 있지

만 대부분의 경쟁사는 하드웨어나 소프트웨어, 둘 중 하나만을 주력으로 하기 때문에 오라클만큼 둘 다에 대해

뛰어난 기술력을 갖추지 못했기 때문이다. 데이터 분석 가속기는 처음 출시 이후 그 활용 영역을 점점 넓히고 있

다. 관련 API를 공개해서 오라클 데이터베이스뿐 아니라 고객의 애플리케이션, 또는 다른 오픈소스 애플리케

이션들도 이 API를 통하여 하드웨어, 칩 안에 있는 가속기 기능을 쓸 수 있도록 한 것이다. 실시간 대용량 데이

터 분석이 필요한 Apache Spark나 머신 러닝 애플리케이션이 최근 이 기능을 이용하여 성능을 획기적으로 개

선한 결과를 내놓았다.

‘소프트웨어 인 실리콘’의 또 다른 구현 사례는 보안 부분이다. S7 프로세서는 ‘Security in Silicon’ 기능을

통해 보안에 대한 선입관을 완전히 바꾸어 놓았다. 보안은 최근 그 중요성이 급격하게 높아지고 있다. 특히 클

라우드 환경으로의 전환이 기업의 최대 화두가 되면서 보안은 기업의 생존에 직결될 정도가 되었다. 그러나 현

실에서 모든 기업은 암호화에 대한 의무감을 가지면서도 쉽게 적용하지 못한다. 일반적인 소프트웨어 기반의

암호화 경우 CPU에 큰 부담을 주어 급격한 애플리케이션 성능 저하를 초래하기 때문이다. 기능적으로는 문제

가 없지만 실제로 쉽게 사용할 수 없는 상황인 것이다. 이러한 이유로 각 하드웨어 제조사는 하드웨어 기반의

암호화 기술을 도입하게 되었으며, S7 프로세서는 그 중 가장 많은 암호화 알고리즘을 지원하고 있다.

또한 다른 경쟁사가 제공하지 못하는 ‘Security in Silicon: Silicon Secured Memory’라는 하드웨어 기반의

메모리 데이터 보호 기능을 제공한다. 애플리케이션의 메모리 할당 시 숨겨진 컬러 태그 비트를 설정하여 애

암호화 및 비 암호화 성능 비교

SECURE 14,121.46 EjOps

UNSECURE 14,400.78 EjOps

Only 2%Impact with Oracle S7

5,000 10,000 15,000

60IT SPECIAL REPORT 03 _ 오라클 SPARC S7 프로세서와 서버에 주목해야 하는 이유

플리케이션 포인터와 태그 색상이 다르면 해당 메모리에 접근하지 못하도록 원천적으로 막는 것이다. 이를

통하여 최근 문제가 된 시스템 메모리 상의 읽기나 쓰기 공격(Buffer over-read attack or Buffer over-write

attack)을 이용한 보안 해킹사례를 원천적으로 봉쇄할 수 있다.

또한 S7 프로세서의 ‘Security in Silicon: 보안 가속기’는 15개의 업계 표준 암호화 알고리즘을 지원하여 기업

애플리케이션의 엔드-투-엔드 암호화를 가능하게 한다. 이를 통하여 암호화 과정에서 무엇보다 중요한 애플

리케이션 성능 저하를 거의 1~2% 내로 최소화하여 암호화 적용 시 가장 큰 걸림돌을 제거한 것은 큰 성과라 할

수 있겠다.

프로세서 성능 강화를 통한 총소유비용(TCO) 절감

U2L(Unix To Linux)이 유행하면서 x86 서버가 대거 도입된 것으로 알려졌는데, 비교적 중요도가 낮은 소규

모 업무를 처리하는 시스템들이 대부분이다. 기업이 x86 서버를 선택할 때 ‘비용’을 가장 큰 이유로 꼽았는데

총소유비용(TCO) 관점에서 정말 비용이 내려갔을까? 물론 하드웨어 가격은 저렴해졌겠지만, 리눅스 지원 비

용, 마이그레이션 비용 등을 따져보면, 비용 절감 효과가 그다지 크다고 보기 어렵다. 게다가 x86으로 전환하면

서 제기되는 보안과 안정성에 대한 의구심도 문제이다.

유닉스는 고유의 특성이 있고, 많은 주요 기업들이 여전히 유닉스를 선호하며 주요 업무에 사용하고 있다. 특히

은행 등 금융 기업들과 주요 제조 기업은 핵심 업무 시스템으로 유닉스를 사용하고 있는데, 이 시스템을 x86으

로 바꾸지 않는 이유를 생각해 봐야 한다. 바로 성능, 보안 그리고 안정성 때문이다.

U2L을 고려하고 있는 기업이라면 마이그레이션 비용까지 들이면서 시스템을 교체할 필요가 있는지 생각해

봐야 한다. 기존 유닉스에서 x86으로 가는 이유가 ‘가격’이라면, 유닉스 시스템의 보안, 안정성 그리고 성능을

제공하면서 합리적인 가격의 유닉스 시스템은 어떤가? 바로 SPARC S7 출시의 이유이기도 하다. 코어당 성능

SPARC S7 성능 및 기능 비교

Sortware in Silicon

-Security in Silicon-SQL in Silicon-Capacity in Silicon

Better Performance/Core Than Latest ×86

-1.6× Faster Database-1.7× Faster Java-10× Faster Analytics

Well ConfiguredSystems Under

$10,000

WINTER 2017ORACLE KOREA MAGAZINE 61

도 생각해봐야 할 문제다. 이는 소프트웨어 라이선스 비용과 도 직결되기 때문에 전체적인 총소유비용(TCO)

을 계산할 때 필수적으로 고려해야 할 요소이다.

많은 공인 벤치마크 테스트에서 SPARC S7 서버는 x86 대비 높은 코어당 성능을 보여주고 있고, 이는 총소유

비용의 절감으로 바로 연결된다. 이 모든 점을 고려할 때 x86으로 갔더니 TCO가 줄었다고 할 수 있나? TCO

를 크게 줄이지도 못한다면 굳이 x86으로 갈 이유가 있을까?

현재 SPARC S7을 사용하는 대표적인 기업으로는 글로벌 전자상거래 회사가 있다. 이 회사는 기존의 SPARC

인프라스트럭처 활용을 극대화하고 SPARC 기반으로 데이터베이스 플랫폼을 확장할 목적으로 다수의

SPARC S7 서버를 도입했다. 그 결과 x86 서버 대비 압도적인 컴퓨팅 효과 및 기존 인프라와 완벽히 호환되는

확장성을 확보할 수 있었다.

스케일아웃과 클라우드를 위한 가장 안전한 인프라

지금까지 살펴본 것처럼 SPARC S7은 2소켓 서버로 엔트리 급 유닉스뿐 아니라 x86 시장까지도 겨냥하고

있다. 이는 유닉스 특유의 안정성과 성능 특성을 갖추고 있을 뿐만 아니라 오라클만이 제공할 수 있는 ‘소프트

웨어 인 실리콘’ 기술을 통하여 스케일아웃과 클라우드 컴퓨팅에서 요구되는 보안, 비용 효율성, 더 높은 성능

구현이라는 목표를 모두 실현했기 때문이다. 하드에어와 소프트웨어를 하나로 만드는 ‘엔지니어드 시스템’은

오라클의 기본 제품 개발 전략이다.

오라클이 엔지니어드 시스템으로 엑사데이타를 처음 출시했을 때 다소 회의적인 반응도 있었지만, 현재 이는

데이터센터의 대세가 되었다. 엑사데이타에는 하드웨어와 소프트웨어가 함께 있는데, 단순히 이 둘을 합쳐놓

은 게 아니라 개발단계에서부터 시스템 레벨에서 최적화된 상태로 결합한 것이다. 이제 오라클은 소프트웨어

와 하드웨어의 최적화를 칩 레벨에서 구현한 최고의 시스템으로 스케일 아웃과 클라우드 컴퓨팅을 공략하려

한다.

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