엔비디아, GPU 커널까지 러스트로 개발하는 ‘CUDA 러스트’ 공개...안전한 AI 인프라 구축

엔비디아가 GPU 커널 개발에 러스트(Rust)를 도입하며 AI 인프라의 안전성을 한층 높이겠다는 계획을 밝혔다. 특히, 엔비디아는 기존에 러스트로 CUDA 커널을 호출하는 수준에서 벗어나, 이제는 GPU 커널 자체를 러스트로 직접 작성할 수 있는 ‘CUDA 러스트’를 공식 출시했다. 이로써 엔비디아는 소프트웨어 생태계의 혁신을 가져오려는 의지를 다지고 있다.

CUDA 러스트: 새로운 도약

엔비디아는 8일(현지 시간) ‘CUDA 러스트’를 공개하며, 향후 2027년까지 관련 기술을 지속적으로 발전시킬 것임을 알렸다. 기존의 CUDA C++와 CUDA 파이썬 개발 환경에 러스트를 추가함으로써, 개발자들에게 더 다양한 선택지를 제공하겠다는 구상이다. 이러한 변화는 AI 시스템의 소프트웨어가 빈번히 수정되고 있는 현 상황에서 메모리 안전성과 안정성을 확보하는 데 필수적이다. 러스트는 고성능을 유지하면서도 컴파일 단계에서 메모리 오류 및 데이터 경합을 사전에 차단할 수 있는 강점을 가지고 있어, AI 소프트웨어 개발에 적합하다.

엔비디아는 이미 ‘노바(Nova)’ 리눅스 드라이버와 ‘다이나모(Dynamo)’ 코어 등 여러 프로젝트에서 러스트를 활용해 왔으며, 이번 CUDA 러스트 도입은 그러한 흐름을 더욱 강화할 것으로 기대된다.

두 가지 개발 방식: SIMT와 타일

‘CUDA 러스트’는 두 가지 주요 개발 방식인 SIMT(Single Instruction, Multiple Threads)와 타일(Tile)로 나뉜다. SIMT는 전통적인 병렬 처리 방식으로, 수천 개의 스레드를 직접 제어하는데 중점을 둔다. 반면 타일 방식은 데이터 단위로 연산을 정의하면 컴파일러가 자동으로 스레드와 메모리 배치를 최적화하는 고수준 방식이다. 엔비디아는 일반적인 개발 환경에서는 타일 방식을 우선적으로 활용하고, 세밀한 제어가 필요한 경우 SIMT 방식을 추천하고 있다. 이러한 다양성은 개발자들이 필요에 따라 적절한 방법을 선택할 수 있게 해준다.

이와 함께 공개된 오픈소스 프로젝트인 ‘쿠다-옥사이드(cuda-oxide)’와 ‘큐타일-rs(cutile-rs)’는 각각 SIMT와 타일 방식으로 구현된 러스트 기반의 결과물이다. 쿠다-옥사이드는 러스트의 소유권 시스템을 활용하여 스레드 간 메모리 충돌을 방지하는 데 중점을 두고 있으며, 큐타일-rs는 타일 연산을 자동으로 처리하여 진입 장벽을 낮추는 데 기여하고 있다. 두 프로젝트 모두 운영 환경에서 재현하기 어려운 메모리 오류를 사전에 차단하는 데 집중하고 있다.

향후 전망

현재 CUDA 러스트는 초기 단계에 있으며, 상용화에 앞서 해결해야 할 과제가 남아있다. 특히, SIMT 방식은 공유 메모리 활용 시 여전히 ‘unsafe’ 영역을 요구하는 등 보완이 필요한 부분이 존재한다. 그러나 엔비디아는 C++ 및 파이썬 생태계와의 상호 운용성을 강화하여 기존 CUDA 자산과의 단절 없이 러스트의 도입을 확대할 계획이다.

이러한 변화는 AI 소프트웨어의 발전과 더불어 메모리 안전성을 확보할 수 있는 중요한 전환점이 될 것이며, 향후 AI 인프라의 안정성과 성능을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 엔비디아의 CUDA 러스트 도입은 단순한 기술적 변화가 아닌, AI 생태계 전반에 걸쳐 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 중요한 이정표가 될 것이다.