SkyFi, 위성 이미지를 인사이트로 전환하기 위해 $12.7M를 모금
오스틴에 기반을 둔 마켓플레이스는 50개가 넘는 우주 기반 이미지 제공업체의 이미지를 제공합니다....
오스틴에 기반을 둔 마켓플레이스는 50개가 넘는 우주 기반 이미지 제공업체의 이미지를 제공합니다....
배경 처음에는 성능을 추구하지 않았습니다. 저는 이미지 처리, 원격 탐사, NumPy 중심 워크플로와 같은 무거운 계산 작업에 깊이 몰두하고 있었고, 일은 점점 복잡해졌습니다. ### 문제 인식 - **느린 실행 시간**: 단일 이미지 처리 파이프라인이 수십 초에서 수분까지 걸렸습니다. - **메모리 사용량**: 대규모 위성 이미지(수천 메가픽셀)를 메모리에 올리면 시스템이 금방 메모리 부족 상태가 되었습니다. - **확장성 부족**: 현재 코드는 단일 코어에 최적화돼 있어 멀티코어·GPU 활용이 거의 불가능했습니다. ### 초기 접근법 1. **프로파일링**: `cProfile`, `line_profiler` 등을 사용해 병목 구역을 식별했습니다. 2. **벡터화**: 루프 기반 연산을 NumPy 배열 연산으로 교체해 평균 2~3배 가속을 얻었습니다. 3. **메모리 매핑**: `numpy.memmap`을 도입해 전체 이미지를 한 번에 로드하지 않고 슬라이스 단위로 접근했습니다. ### 한계와 교훈 - **벡터화만으로는 충분치 않음**: 일부 알고리즘(예: 복잡한 필터링, 비선형 변환)은 여전히 O(N²) 복잡도를 유지했습니다. - **Python GIL**: 멀티스레딩을 시도했지만, GIL 때문에 CPU 바운드 작업에서 기대한 속도 향상이 없었습니다. - **디버깅 난이도**: 메모리 매핑과 대형 배열을 다루다 보니, 인덱스 오류와 메모리 누수가 빈번히 발생했습니다. ### 전환점: Cython & Numba 도입 1. **Cython**: 핵심 루프를 Cython으로 포팅하고 `cdef` 타입 선언을 추가해 C 수준의 성능을 달성했습니다. 2. **Numba**: JIT 컴파일러인 Numba를 사용해 GPU 가속을 시도했으며, `@njit(parallel=True)` 데코레이터로 멀티코어 병렬화를 구현했습니다. 3. **프로파일링 재실시**: `nvprof`와 `perf`를 활용해 GPU 메모리 전송과 커널 실행 시간을 최적화했습니다. ### 결과 - **전체 파이프라인 실행 시간**: 평균 45초 → 3.2초 (≈14배 가속) - **메모리 사용량**: 32 GB → 8 GB (메모리 매핑 + 청크 처리) - **확장성**: 동일 코드베이스로 다중 GPU 클러스터에 배포 가능해졌으며, 작업당 비용이 70% 절감되었습니다. ### 주요 교훈 요약 - **프로파일링이 최우선**: 실제 병목을 정확히 파악해야 불필요한 최적화에 시간을 낭비하지 않는다. - **벡터화와 메모리 매핑은 기본**: NumPy를 최대한 활용하고, 대용량 데이터는 메모리 매핑으로 슬라이스 처리한다. - **Cython/Numba는 선택이 아닌 필수**: 순수 Python만으로는 CPU 바운드·GPU 가속 작업을 충분히 최적화하기 어렵다. - **테스트와 검증**: 최적화 전후에 동일한 결과가 나오는지 자동화된 테스트 스위트를 구축해 회귀를 방지한다. ### 앞으로의 계획 - **Dask와 Ray 도입**: 클러스터 수준에서 작업을 자동으로 스케줄링하고, 데이터 파티셔닝을 효율화한다. - **ONNX 및 TensorRT**: 기존 필터링 파이프라인을 딥러닝 모델로 전환해 추론 속도를 추가로 끌어올린다. - **CI/CD 파이프라인**: 최적화된 코드와 벤치마크를 지속적으로 검증하는 자동화된 워크플로를 구축한다. 이러한 과정을 통해 단순히 “코드를 빠르게” 만드는 것이 아니라, **확장 가능하고 유지 보수 가능한 고성능 시스템**을 구축하는 것이 목표임을 다시 한 번 확인했습니다.
미국 spatial intelligence 기업이 하이난 섬에 있는 중국 해군 기지의 고품질 이미지를 제공하며 역량을 과시한다....
최근 파운데이션 모델의 발전은 자연어 처리와 컴퓨터 비전과 같은 분야에서 큰 가능성을 보여주었으며, 유사한 노력들이 이제 …