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Ultralytics 에서 비전 AI 훈련 GPU 클라우드 GPU 선택하는 방법

데이터셋 규모, 모델의 복잡도, 비용 등의 요소를 고려하여 Ultralytics 플랫폼에서 컴퓨터 비전 GPU 적합한 클라우드 GPU 선택하는 방법을 알아보세요.

컴퓨터 비전 프로젝트를 Ultral Ultralytics로 확장하세요

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지난달, 저희는 데이터셋 관리부터 모델 훈련 및 배포에 이르기까지 컴퓨터 비전 워크플로우 전반을 간소화하도록 설계된 엔드투엔드 환경인 Ultralytics 소개했습니다. Ultralytics 비전 AI 모델을 구축하고 확장하는 데 필요한 모든 요소를 하나의 통합된 환경으로 제공합니다.

이 워크플로의 핵심은 모델 훈련으로, 신경망이 데이터에서 패턴을 학습하여 정확한 예측을 내리는 과정이며, 이때 적절한 컴퓨팅 리소스에 대한 접근이 결정적인 역할을 합니다. 앞서 우리는 Ultralytics 클라우드 기반 그래픽 처리 장치(GPU)를 활용한 모델 훈련을 어떻게 지원하는지 살펴보았으며, 이를 통해 사용자는 로컬 인프라를 관리할 필요 없이 컴퓨터 비전 모델을 훈련할 수 있습니다. 

강력한 NVIDIA 필요에 따라 즉시 이용할 수 있게 됨에 따라, 학생과 스타트업부터 연구자 및 대기업에 이르기까지 다양한 사용자들이 그 어느 때보다 효율적으로 AI 워크로드를 실행할 수 있게 되었습니다. 클라우드 기반 훈련을 시작하는 것은 간단하지만, 적합한 GPU 선택하려면 데이터셋 규모, 모델의 복잡성, 비용 등의 요소를 고려해야 GPU .

현재 비용 효율적인 RTX GPU부터 고성능 NVIDIA 및 차세대 Blackwell 하드웨어에 이르기까지 다양한 옵션이 제공되고 있는 만큼, 적절한 구성을 선택하는 것은 모델 개발과 비용 모두에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 

이 글에서는 Ultralytics 플랫폼에서 컴퓨터 비전을 위한 클라우드 GPU 살펴보고, 워크로드에 적합한 하드웨어를 선택하는 방법을 알아보겠습니다. 그럼 시작해 볼까요! 

Ultralytics 의 클라우드 교육 개요 

Ultralytics 플랫폼에서 클라우드 GPU 선택하는 방법을 자세히 알아보기 전에, 한 걸음 물러서서 클라우드 트레이닝이 어떻게 작동하는지 먼저 살펴보겠습니다.

클라우드 GPU 이란 무엇인가요?

클라우드 GPU , 자체 로컬 하드웨어나 워크스테이션에 의존하는 대신 클라우드 컴퓨팅 환경에 호스팅된 GPU를 사용하여 머신러닝 및 딥러닝 모델을 훈련하는 것을 의미합니다. Ultralytics 이를 통해 별도의 설정이 필요 없이 필요에 따라 강력한 GPU에 액세스하고 원격으로 훈련 작업을 실행할 수 있습니다.

이를 통해 워크로드에 따라 리소스를 손쉽게 확장할 수 있습니다. 시스템 성능의 제약 없이 필요에 따라 더 강력한 GPU를 선택하거나 용량을 늘릴 수 있습니다. 마치 원격 데이터 센터에 있는 고성능 머신이나 노드에 접속하여 필요에 따라 리소스를 확장하거나 축소하는 것과 같다고 생각하시면 됩니다.

또한 고가의 하드웨어를 설치하고 유지 관리할 필요가 없습니다. GPU를 구매하거나 드라이버를 설치할 필요도 없고, 호환성 문제를 해결할 필요도 없습니다. 

Ultralytics 리소스 프로비저닝부터 환경 설정, 오케스트레이션, 훈련 작업 실행에 이르기까지 모든 과정을 관리형 클라우드 서비스를 통해 처리하므로, 사용자는 모델 훈련, 실험 및 개선에 전념할 수 있습니다.

Ultralytics 에서 모델 훈련이 어떻게 이루어지는지

Ultralytics GPU 가속 훈련 워크플로는 매우 간단합니다. 먼저 여러 가지 방법으로 데이터셋을 불러오는 것부터 시작할 수 있습니다. 

사용자만의 데이터를 업로드하거나, 플랫폼에서 제공하는 공개 데이터 세트를 활용하거나, 커뮤니티에서 공유한 데이터 세트를 복제하여 기존 작업을 기반으로 작업을 진행할 수 있습니다. 데이터 세트를 복제하면 작업 공간에 사본이 생성되어, 원본은 그대로 유지한 채로 내용을 수정하고 확장할 수 있습니다. 

데이터셋을 선택한 후에는 이미지와 주석을 검토하고 정리하여 모든 것이 올바르게 구성되었는지 확인할 수 있습니다. 또한 이 플랫폼에는 내장된 주석 도구가 포함되어 있어, 물체 탐지, 분할, 분류와 같은 작업을 위해 데이터에 라벨을 지정하거나 AI 지원 기능을 활용하여 이 과정을 더욱 신속하게 진행할 수 있습니다. 

그림 1. Ultralytics 에서 데이터셋 보기 (출처)

다음으로, 훈련 실행을 관리할 프로젝트를 선택하거나 생성할 수 있습니다. 프로젝트를 활용하면 모델을 체계적으로 정리하고 비교하며, track 지표를 track , 관련 실험들을 한곳에 모아둘 수 있습니다. 

그 다음에는 클라우드 트레이닝 단계로 넘어가서, 성능 및 예산 요구 사항에 GPU 모델을 선택하고, 매개변수를 구성하며, GPU 선택할 수 있습니다. 플랫폼이 기본 클라우드 인프라를 대신 관리해 줍니다. 

이 서비스는 선택한 GPU 프로비저닝하고, 데이터셋을 준비한 뒤 클라우드에서 훈련 작업을 실행합니다. 훈련이 진행되는 동안 설정, CUDA , PyTorch TensorFlow 같은 프레임워크, 또는 하드웨어를 직접 관리할 필요 없이 메트릭, 로그 및 시스템 성능을 실시간으로 모니터링할 수 있습니다.

Ultralytics 의 주요 GPU 기능

Ultralytics 플랫폼에서 GPU 클라우드 GPU 주요 기능은 다음과 같습니다:

  • 원클릭 훈련: 최소한의 설정만으로 훈련 작업을 시작하고, 복잡한 구성 과정 없이 데이터셋에서 모델 훈련 단계로 신속하게 진행할 수 있습니다.
  • 주문형 GPU: 필요에 따라 다양한 GPU 중에서 선택하고, 장기 약정 없이 필요에 따라 리소스를 유연하게 확장할 수 있습니다.
  • 실시간 모니터링: 실시간 차트와 로그를 통해 훈련 진행 상황을 추적하고, GPU 및 메모리 같은 시스템 메트릭을 실시간으로 확인할 수 있습니다.
  • 자동 저장 기능: 학습 진행 상황이 정기적으로 저장되므로, 필요할 때 쉽게 작업을 재개하거나 복구할 수 있습니다.
  • 간편한 배포: 훈련이 완료되면, 훈련된 모델을 배포하여 공유 추론 API, 전용 엔드포인트를 통해 애플리케이션이나 워크플로우에서 사용하거나, 외부 시스템에서 사용할 수 있도록 내보낼 수 있습니다. 이러한 배포 옵션을 통해 저지연 추론이 가능해지므로, 비디오 분석, 자동화 시스템, 대화형 AI 솔루션과 같은 실시간 애플리케이션을 구동할 수 있습니다.

Ultralytics 내의 다양한 클라우드 GPU

플랫폼에서 모델 훈련이 어떻게 진행되는지 살펴보았으니, 이제 사용할 수 있는 다양한 GPU 살펴보겠습니다. GPU 따라 모델 훈련 속도, 성능, 그리고 비용이 달라질 수 있습니다.

Ultralytics RTX 2000 Ada 및 RTX A4500과 같은 기본 모델부터 RTX 4000 Ada, RTX A5000, RTX 3090, RTX A6000과 같은 모델, 그리고 RTX 4090 및 RTX PRO 6000과 같은 더 강력한 모델에 이르기까지 폭넓은 GPU 라인업을 제공합니다.

그림 2. Ultralytics 지원하는 다양한 GPU 예시 (출처)

대부분의 사용자에게 RTX PRO 6000은 균형 잡힌 기본 선택지입니다. 별다른 설정 조정 없이도 다양한 작업 부하에서 안정적인 성능을 발휘합니다. RTX 4090 역시 가격 대비 뛰어난 성능을 제공하여 인기 있는 선택지 중 하나입니다.

간단한 실험, 프로토타이핑, 또는 소규모 데이터셋을 다루는 것과 같은 비교적 가벼운 작업의 경우, RTX 2000 Ada나 RTX A4500과 같은 GPU로 시작하는 것이 좋습니다. 작업량이 늘어남에 따라 RTX 4000 Ada, RTX A5000, RTX 3090과 같은 모델은 일반적인 훈련 작업에 더 안정적인 성능을 제공합니다.

최고급 제품군에서는 A100(Ampere), H100 및 H200(Hopper), B200(Blackwell)과 같은 GPU가 대규모 워크로드를 처리하도록 설계되었습니다. 이러한 GPU는 초대형 모델 훈련, 방대한 데이터셋 처리, 또는 속도와 성능이 결정적인 역할을 하는 작업 실행에 가장 적합합니다.

다양한 GPU 그 활용 사례 이해하기

다음으로, 다양한 종류의 GPU를 비교해 보고 각각 어떤 용도에 가장 적합한지 살펴보겠습니다.

NVIDIA RTX GPU는 일반적으로 가격 대비 NVIDIA , 일상적인 훈련, 실험 및 중소 규모의 워크로드에 널리 사용됩니다. 이 GPU는 성능과 접근성 사이의 균형을 잘 맞추고 있어 다양한 사용 사례에 적합합니다.

이에 비해 A100, A40, L40과 같은 GPU는 더 무거운 워크로드와 대규모 훈련을 위해 설계되었습니다. 특히 대용량 데이터셋이나 더 복잡한 모델을 다룰 때 더 높은 안정성과 확장성을 제공합니다.

고사양 부문에서는 H100이나 NVIDIA블랙웰(Blackwell) 아키텍처를 기반으로 한 GPU 등이 최신 AI 하드웨어를 대표합니다. 이러한 GPU는 고성능 워크로드를 위해 설계되었으며, 주로 대규모 훈련, 첨단 연구 또는 처리 속도가 중요한 작업에 사용됩니다.

Ultralytics 플랫폼에서 제공하는 다양한 GPU 다양한 워크로드에 걸쳐 유연성을 보장합니다. 요구 사항에 따라 소규모 구성으로 시작하여 필요에 따라 확장할 수 있습니다.

GPU 적합한 클라우드 GPU 선택하는 방법

Ultralytics 플랫폼에서 클라우드 GPU 선택할 때는 데이터셋 크기, 모델의 복잡도, 비용 등 여러 가지 요소를 고려해야 합니다. 이제 이러한 요소들을 하나씩 살펴보겠습니다.

데이터셋 규모에 맞는 GPU 확보

GPU 선택할 때 GPU 주요 요소 중 하나는 데이터셋의 GPU . 이는 훈련 소요 시간과 필요한 연산량에 영향을 미치기 때문입니다. 

이미지 수가 1,000장 미만인 소규모 데이터셋의 경우, RTX 2000 GPU 저사양 GPU 로도 충분합니다. 이는 간단한 실험이나 짧은 훈련 과정에 적합합니다.

약 1,000~10,000장의 이미지로 구성된 중간 규모의 데이터셋의 경우, RTX 4090이나 RTX A6000과 같은 GPU가 성능과 효율성 면에서 더 나은 균형을 제공하므로, 긴 지연 시간 없이 더 원활하게 훈련할 수 있습니다.

이미지가 1만 장을 넘는 대규모 데이터셋의 경우, 훈련 시간을 적정 수준으로 유지하려면 더 강력한 하드웨어가 필요할 것입니다. H100과 같은 GPU는 더 무거운 워크로드를 처리하고 효과적으로 확장하는 데 더 적합합니다.

전반적으로, 데이터셋의 규모에 필요한 연산 성능과 병렬 처리 능력을 적절히 맞추는 것이 핵심입니다.

모델의 규모와 복잡도에 GPU 선택

GPU 선택할 때 GPU 또 다른 중요한 요소는 비전 AI 모델의 규모와 GPU . 모델의 규모에 따라 필요한 연산 성능도 달라집니다. 

예를 들어, 규모가 작은 모델은 GPU 성능 요구량이 적어 RTX 2000 Ada, RTX A4500과 같은 GPU에서 효율적으로 실행될 수 있으며, 더 빠른 결과를 원한다면 RTX 4090에서도 구동 가능합니다. 이러한 모델은 신속한 실험, 프로토타이핑 및 비교적 간단한 작업에 이상적이며, 높은 연산 비용 없이도 더 빠르게 반복 작업을 수행하고 아이디어를 테스트할 수 있게 해줍니다.

반면, 규모가 크고 복잡한 모델은 훨씬 더 많은 메모리와 연산 성능을 필요로 합니다. RTX A6000, RTX PRO 6000과 같은 GPU나 H100과 같은 고성능 옵션이 이러한 작업 부하에 더 적합합니다. 이러한 GPU는 더 큰 아키텍처를 처리하고, 훈련 시간을 단축하며, 메모리 문제를 방지할 수 있는데, 이는 고해상도 이미지, 대용량 배치, 또는 더 정교한 모델 설계를 다룰 때 특히 중요합니다.

배치 크기와 GPU 비교

마찬가지로, 배치 크기는 모델 훈련에서 중요한 역할을 합니다. 이는 모델이 한 번에 처리하는 훈련 데이터의 개수를 의미합니다.

배치 크기를 늘리면 한 번에 더 많은 데이터를 처리함으로써 훈련 효율을 높일 수 있지만, 그만큼 더 많은 GPU (VRAM) GPU 필요합니다. 일반적으로 메모리 대역폭이 높은 GPU는 더 큰 배치 크기를 지원할 수 있는 반면, 메모리 용량이 적은 GPU는 더 작은 배치 크기를 사용해야 할 수 있습니다.

예를 들어, RTX A6000, RTX PRO 6000 또는 A100과 같은 GPU는 메모리 용량이 더 크기 때문에 더 큰 배치 크기를 더 쉽게 처리할 수 있는 반면, RTX 4090이나 RTX 2000 Ada와 같은 모델은 워크로드에 따라 더 작은 배치 크기가 필요할 수 있습니다.

하지만 반드시 가장 성능이 뛰어난 GPU 사용해야 하는 것은 GPU . 고사양 GPU는 속도와 처리 능력을 향상시킬 수 있지만, 그만큼 비용도 더 많이 듭니다. 많은 경우, GPU 배치 크기를 조정하는 것이 더 효율적인 선택이 될 GPU .

궁극적으로 목표는 모델과 데이터셋에 따라 배치 크기, 사용 가능한 GPU , 비용 간의 적절한 균형을 찾는 것입니다.

훈련 구성이 GPU 미치는 영향

GPU 영향을 미치는 또 다른 요소는 훈련 구성입니다. 여기에는 에포크 수, 이미지 크기 등 모델 훈련 방식을 결정하는 다양한 설정들이 포함됩니다.

예를 들어, 이미지 크기가 커지면 단계당 필요한 연산량이 증가합니다. 이로 인해 훈련 속도가 느려질 수 있으며, 우수한 성능을 유지하기 위해 더 많은 연산 능력이나 메모리가 필요할 수 있습니다.

마찬가지로, 에포크 수를 늘리면 전체 훈련 시간이 길어지는데, 특히 성능이 낮은 하드웨어에서는 더욱 그렇습니다. 에포크란 훈련 과정에서 전체 데이터셋을 한 번 완전히 처리하는 것을 의미합니다.

데이터 증강과 같은 기법 또한 훈련 과정에서 추가적인 처리 단계를 거치게 합니다. 데이터 증강은 데이터의 다양성을 높이고 모델 성능을 개선하기 위해 뒤집기, 회전, 크기 조정 등의 변환을 적용합니다. 이는 모델의 견고성을 높일 수 있지만, 동시에 훈련 속도를 저하시킬 수도 있습니다.

일반적으로 성능이 더 뛰어난 GPU일수록 이러한 증가된 부하를 더 효율적으로 처리할 수 있지만, 그 효과는 전체적인 시스템 구성과 작업 부하에 따라 달라집니다.

비용과 교육 시간의 균형

프로젝트에 GPU 선택할 때, 훈련 속도와 GPU 사이에는 종종 상충 관계가 존재합니다.

Ultralytics 사용하면 훈련 작업을 시작하기 전에 이러한 비용을 쉽게 예측하고 파악할 수 있습니다. 데이터셋 크기, 모델, GPU 등 설정에 따라 예상 비용과 훈련 소요 시간을 사전에 확인할 수 있습니다.

그림 3. Ultralytics 사용하면 클라우드 비용을 쉽게 산정하고 파악할 수 있습니다. (출처)

더 빠른 GPU는 일반적으로 시간당 비용이 더 높지만, 전체 훈련 시간을 단축할 수 있습니다. RTX 4090, RTX PRO 6000, H100과 같은 GPU는 성능이 뛰어나기 때문에 일반적으로 훈련을 더 빠르게 완료할 수 있습니다.

성능이 낮은 GPU는 시간당 비용은 저렴하지만, 훈련을 완료하는 데 더 오랜 시간이 걸리는 경향이 있습니다. 예를 들어, RTX 2000 Ada나 RTX A4500과 같은 GPU는 비용 절감을 최우선으로 하는 소규모 워크로드나 장시간 실행되는 작업에 주로 사용됩니다.

이 외에도 H200 및 B200과 같은 최상위급 GPU는 Pro 또는 Enterprise 요금제에서만 이용할 수 있는 반면, 그 외 대부분의 옵션은 Free 요금제에서도 이용할 수 있습니다.

비용 최적화 전략 살펴보기 

적합한 GPU 선택하는 것 외에도, 훈련 비용을 효율적으로 관리할 수 있는 몇 가지 실용적인 방법이 있습니다. 가장 효과적인 방법 중 하나는 규모를 확대하기 전에 소규모 테스트 실행부터 시작하는 것입니다.

바로 본격적인 훈련에 돌입하기보다는, 먼저 에포크 수를 줄여서 설정이 예상대로 작동하는지 확인하세요. 이렇게 하면 데이터, 라벨링 및 모델 구성을 신속하게 검증할 수 있으며, 유용한 결과를 얻지 못할 수도 있는 실행에 시간과 컴퓨팅 자원을 낭비하는 것을 방지할 수 있습니다.

훈련이 진행됨에 따라 지표를 주의 깊게 관찰하고, 기록이 정체되거나 더 이상 향상되지 않는다면 조기에 훈련을 중단하세요. 훈련 곡선을 모니터링하면 훈련을 계속할지, 아니면 계획을 조정할지 결정하는 데 도움이 됩니다. 

배치 크기나 이미지 크기 같은 매개변수도 조정할 수 있습니다. 값을 작게 설정하면 메모리 및 연산 자원 사용량이 줄어들어, 규모를 확대하기 전에 실험을 진행하거나 다양한 구성을 테스트하거나 소규모 시뮬레이션을 실행하는 데 더욱 실용적입니다.

그림 4. Ultralytics 의 훈련 지표 시각화 (출처)

뿐만 아니라, Ultralytics 비용 관리를 간소화하는 데 도움을 줍니다. 내장된 비용 산정 기능을 통해 작업을 시작하기 전에 예상 비용을 파악할 수 있습니다. 

사용량 기반 크레딧 결제 시스템을 통해 실제로 사용한 컴퓨팅 시간에 대해서만 비용을 지불하게 됩니다. 이를 통해 예산을 초과하지 않고 관리하기 쉬우며, 모델 훈련 환경에 확신이 생기면 언제든지 용량을 확장할 수 있습니다.

컴퓨터 비전을 위한 클라우드 GPU 관련 모범 사례 

Ultralytics 에서 클라우드 GPU 수행할 때 유의해야 할 몇 가지 모범 사례는 다음과 같습니다:

  • 훈련 전에 데이터셋을 검증하세요: 시작하기 전에 데이터셋이 정제되어 있고, 주석이 정확하게 달렸으며, 일관성이 있는지 확인하세요. 문제를 조기에 발견하면 불필요한 연산 자원을 낭비하는 것을 방지하고 모델 성능을 향상시킬 수 있습니다.
  • 먼저 간단한 실험을 진행해 보세요: 설정이 제대로 작동하는지 확인하기 위해 소규모 테스트 실행과 적은 에포크 수로 시작하세요. 이렇게 하면 시간과 비용이 많이 드는 긴 훈련 작업을 진행하기 전에 문제를 조기에 파악할 수 있습니다. 일종의 템플릿을 만드는 셈인데, 모든 것이 예상대로 작동하면 이를 재사용하고 확장할 수 있습니다.
  • 주요 지표 모니터링: 훈련 과정 전반에 걸쳐 오차, mAP, 정밀도, 재현율 등의 지표를 추적하세요. 이러한 지표는 모델 성능을 평가하는 기준이 되며, 언제 모델을 조정하거나 중단할지 결정하는 데 도움이 됩니다.
  • 데이터 처리 파이프라인의 효율성 유지: 데이터 로딩 및 전처리 과정이 효율적으로 이루어지도록 해야 합니다 . 이러한 작업은 CPU 의존하며, 전체 훈련 성능에 영향을 미치는 병목 현상이 될 수 있기 때문입니다.
  • 내장 도구를 활용하세요: 차트, 콘솔 로그 및 시스템 메트릭을 활용하여 훈련 과정을 실시간으로 모니터링하고, 이를 바탕으로 신속하게 의사결정을 내릴 수 있습니다.

주요 내용

Ultralytics 컴퓨터 비전 GPU 적합한 클라우드 GPU 선택하려면 데이터셋 규모, 모델의 복잡도, 훈련 구성 등 워크로드를 정확히 파악해야 합니다. 클라우드 인프라와 가상 머신을 기반으로 한 다양한 GPU 활용하여, 처음에는 균형 잡힌 사양으로 시작하고 모델 훈련이나 미세 조정 요구 사항이 늘어남에 따라 확장해 나갈 수 있습니다. 적절한 하드웨어와 모니터링 및 비용 관리와 같은 모범 사례를 결합하면, 고성능 컴퓨팅의 유연성을 최대한 활용하면서 최첨단 인공지능 모델을 효율적으로 훈련할 수 있습니다.

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