IT 내부에서 워크로드라는 용어는 진화해 왔으며, 다양한 맥락에서 서로 다른 의미를 갖게 되었습니다. 일반적으로 워크로드는 특정한 희망 결과를 달성하는 데 필요한 총 시스템 수요, 즉 시간 및 리소스의 양을 나타냅니다. 워크로드는 단일 계산 또는 독립형 애플리케이션과 같은 비교적 간단한 작업부터 대규모 데이터 분석, 하이브리드 클라우드 또는 퍼블릭 클라우드 서비스의 처리, 또는 상호 연결된 앱 및 워크플로 제품군 실행과 같은 복잡한 작업까지 다양합니다.
하위 집합인 AI 워크로드는 생성형 AI(gen AI), ChatGPT와 같은 대규모 언어 모델(LLM), 자연어 처리(NLP), AI 알고리즘 실행과 같은 AI 애플리케이션 관련 작업과 연관됩니다. AI 워크로드는 높은 수준의 복잡성과 처리되는 데이터 유형으로 인해 대다수의 다른 워크로드 유형과 차별화됩니다. 다른 유형의 워크로드와 비교해 AI 워크로드는 일반적으로 이미지와 텍스트와 같은 비정형 데이터를 처리합니다.
일반적으로 AI 워크로드는 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있으며, 모델 학습과 모델 추론이 가장 포괄적인 두 가지 범주입니다.
모델 학습 워크로드는 정확한 예측을 하기 위해 패턴을 식별하도록 AI 프레임워크를 학습시키는 데 사용됩니다.
모델 추론 워크로드는 AI 모델이 새로운 데이터와 요청을 해석하고 대응하는 데 필요한 작업(및 관련 컴퓨팅 성능)으로 구성됩니다.
자세히 살펴보면, 다음과 같이 보다 미묘한 유형의 AI 워크로드도 있습니다.
이러한 유형의 워크로드에는 심층 분석 또는 모델 학습 목적으로 데이터를 준비하는 작업이 포함됩니다. AI 모델 학습의 중요한 단계인 워크로드를 처리하면 학습 데이터가 사전 정의된 품질 및 형식 표준을 충족할 수 있습니다. 데이터 처리 워크로드에는 다양한 소스에서 데이터를 추출하여 일관된 형식으로 수집한 다음 AI 모델이 쉽게 액세스할 수 있도록 스토리지 시스템에 데이터를 로드하는 등의 작업이 포함됩니다. 이러한 유형의 프로세스에는 기능 추출과 같은 고급 작업도 포함될 수 있으며, 이 경우 특정 데이터 포인트 또는 속성이 덜 구조화된 데이터 세트 내에서 원하는 입력으로 식별됩니다.
머신 러닝(ML) 워크로드는 학습 및 예측에 사용되는 ML 알고리즘의 개발, 학습 및 배포와 직접적으로 관련됩니다. ML 워크로드는 대규모 데이터 세트를 처리하며 정확도 향상을 위해 모델 매개변수를 반복적으로 조정합니다. ML 모델은 과거 패턴을 기반으로 미래의 이벤트를 예측하는 등의 추론 작업에 유용합니다. 이러한 유형의 워크로드는 학습 단계에서 특히 리소스를 많이 사용하므로, 병렬 계산을 통해 작업을 가속화하려면 GPU(그래픽 처리 장치) 및 TPU(텐서 처리 장치)와 같은 특수 프로세서가 필요합니다.
딥 러닝(DL) 워크로드는 인간의 뇌가 생각하고, 학습하고, 문제를 해결하는 방식을 모방하는 신경망을 훈련하고 배포하는 데 사용됩니다. 기계 학습의 하위 집합인 딥 러닝 시스템은 점점 더 복잡한 데이터 계층 구조를 사용하여 연결 및 추상화를 만드는 여러 계층의 인공 뉴런 또는 노드를 포함해 보다 심층적으로 정의됩니다. DL 모델은 이미지 인식 및 음성 인식 작업에 특히 유용하지만, 이러한 유형의 워크로드는 ML 워크로드보다 훨씬 더 까다로울 수 있으며 고성능 컴퓨팅(HPC)에 사용되는 강력한 AI 가속기를 필요로 합니다.
자연어 처리(NLP) 작업은 인간이 프롬프트를 통해 AI 시스템과 상호 작용하는 데 도움이 됩니다. 이러한 유형의 워크로드는 AI 모델이 자연어를 이해하고 해석한 다음 인간이 쉽게 이해할 수 있는 응답을 생성하는 데 도움이 됩니다. NLP와 관련된 작업에는 감정 분석, 언어 번역 및 음성 인식이 포함됩니다. NLP 시스템은 대량의 텍스트 및 오디오 데이터를 분석하여 문맥, 문법, 의미를 파악할 수 있어야 합니다. 최신 CPU(중앙 처리 장치)는 NLP AI 시스템을 실행할 수 있지만, 더 복잡한 언어 모델은 표준 프로세서에 부담을 주고 더 높은 수준의 계산 리소스를 필요로 할 수 있습니다.
생성형 AI 시스템은 방대한 학습 데이터와 사용자 프롬프트를 기반으로 새로운 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 동영상)를 제작하는 데 사용됩니다. 생성형 AI 워크로드는 사용자 명령을 해석하고 추론하여 일관된 아웃풋을 생성합니다. 대규모 언어 모델은 문장에 사용할 가장 적합한 다음 단어를 예측하는 것과 같은 작업에 생성형 AI 워크로드를 사용합니다. 이미지 및 비디오 생성에 사용되는 확산 모델은 마치 조각가가 대리석을 깎아 조각하는 것처럼 이러한 유형의 워크로드를 사용하여 무작위 노이즈를 일관되고 상황에 맞는 비주얼로 반복해서 개선합니다.
AI 워크로드는 모든 종류의 AI 애플리케이션에 유용합니다. 최근 기술의 획기적인 발전으로 AI는 자동화에서 자동차, 의료, 중공업에 이르기까지 다양한 산업에 걸쳐 적용되면서 새로운 유틸리티 시대로 접어들었습니다. 매일 새로운 AI 애플리케이션이 테스트되고 이전의 애플리케이션이 개선되고 있으며, 광범위한 서비스와 운영을 크게 개선할 수 있는 잠재력도 있습니다.
소매업체, 은행 및 기타 고객 대면 기업은 AI를 사용하여 보다 개인화된 쇼핑 및 엔터테인먼트 경험을 만들어 고객 만족도를 높이고 고객 이탈을 방지하고 있습니다. AI 알고리즘은 개인 관심사 및 과거 쇼핑 데이터와 같은 고객 정보를 사용하여 고객의 선호도에 맞게 제품 및 서비스 추천을 조정할 수 있습니다.
어느 산업에서든 자격을 갖춘 인력을 고용하고 관리하는 일은 엄청난 부담으로 작용할 수 있습니다. AI 기반 채용 플랫폼은 이력서를 심사하고, 우수한 후보자를 공석과 연결하고, 비디오 분석을 통해 예비 면접을 실시하여 채용 프로세스를 간소화하는 데 도움이 됩니다. 이와 같은 도구는 HR 전문가가 사소한 관리 작업에 소요되는 시간을 줄이고 가장 유망한 구직자에게 더 집중하는 데 도움이 될 수 있습니다. AI는 수많은 지원자를 분류하여 채용까지 소요되는 시간을 최소화하고 응답 시간을 단축하며, 이를 통해 채용 여부와 상관없이 지원자의 경험을 향상하는 데 도움이 됩니다.
가상화와 같은 강력한 도구와 머신 러닝 모델을 함께 사용하면 센서, 사물인터넷(IoT) 지원 장치 및 운영 기술(OT)에서 수집한 데이터를 분석하여 필요한 장비 유지보수에 대한 신뢰할 수 있는 예측을 생성하고 기계 고장을 방지할 수 있습니다. AI 지원 예측적 유지보수는 비용이 많이 드는 가동 중지 시간을 줄이고 기업이 수익을 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.
모든 유형의 워크로드 관리는 대규모 IT 부서의 중요한 구성 요소입니다. 부적절한 구성은 전체 시스템 성능을 직접적으로 저해하여 비용 증가, 안정성 저하 및 부정적인 사용자 경험으로 이어질 수 있습니다. IBM, Microsoft Azure, Nvidia, Amazon Web Services(AWS)와 같은 AI 솔루션 제공업체는 주요 파이프라인의 대역폭 부담을 줄이고 모든 유형의 워크로드의 라이프사이클 전반에 걸쳐 전반적인 성능을 개선하여 최적화할 수 있는 비용 효율적인 방법을 지속적으로 찾고 있습니다.
다양한 유형의 복잡한 워크로드가 있지만, AI 워크로드는 가장 까다로울 수 있습니다. AI 워크로드는 사내 또는 원격 데이터 센터의 충분한 데이터 스토리지 솔루션과 강력한 특수 하드웨어를 필요로 합니다.
AI 워크로드 구현의 주요 과제는 다음과 같습니다.
IBM zSystems 메인프레임에서 오픈 소스 프레임워크와 도구를 사용하여 가장 귀중한 엔터프라이즈 데이터에 AI 및 머신 러닝을 적용할 수 있습니다.
IBM은 하이브리드 중심 설계 전략을 통해 기업 전체에 영향력을 가속화할 수 있는 AI 인프라 솔루션을 제공합니다.
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