왜 Graviton인가? – 비용과 성능의 혁신

May 2. 2025

AWS 클라우드에서 오랜 시간 Intel 기반 EC2 인스턴스를 운영해온 기업들은 한 가지 공통된 문제에 직면하게 됩니다. 바로 점점 증가하는 비용 부담과 노후화된 인프라의 한계입니다. 특히 EKS 워커 노드, 웹 서버, 데이터 처리 노드처럼 항상 실행되어야 하는 서비스는 인스턴스 유형에 따라 운영 비용의 차이가 극명하게 나타나기 때문에, 더 나은 선택이 필요해졌습니다.

AWS가 직접 설계한 Graviton은 단순한 CPU 교체를 넘어

최대 20% 비용 절감

더 빠른 처리 성능

더 적은 전력 소모와 친환경 운영

이 가능합니다.

Intel 기반 EC2의 한계

높은 시간당 비용

Intel 기반 EC2 인스턴스는 같은 vCPU, 메모리 스펙을 제공하면서도 Graviton 계열에 비해 시간당 단가가 최대 20~40% 더 높습니다. 단일 서버가 아닌, 수십수백 대의 서버를 운영하는 환경에서는 이 차이가 곧바로 매월 수천수만 달러의 추가 비용으로 이어질 수 있습니다.

성능 한계와 전력 소모

Intel 아키텍처는 범용적으로 널리 사용되지만, 클라우드 환경에서 최적화된 성능을 발휘하기엔 한계가 있습니다. 특히 ARM 기반의 Graviton에 비해 같은 가격대에서 제공하는 처리 성능(CPU 성능, 네트워크 처리량, 메모리 대역폭)에서 밀리는 경우가 많습니다. 또한 Intel 인스턴스는 상대적으로 전력 소모가 크고, 그로 인한 간접적인 탄소 배출 비용까지 고려해야 합니다.

기술적 노후화와 최신 아키텍처의 부재

Intel 기반 인스턴스는 여전히 널리 사용되지만, AWS가 직접 설계하고 최신 기술 스택을 반영한 Graviton 계열에 비해 발전 속도가 더디며, AWS의 최적화 지원 범위에서도 점점 밀려나는 추세입니다. 예를 들어 Graviton 전용 최적화(AWS SDK, Nitro 시스템, 네트워크 스택 최적화 등)가 지속적으로 출시되는 반면, Intel 기반 인스턴스에는 신규 최적화 기능이 제한적으로만 제공됩니다.

Graviton의 등장 배경: AWS 자체 설계 ARM 프로세서

Graviton 프로세서는 AWS의 클라우드 전략과 맞물려 자체 설계된 ARM 기반 프로세서로 탄생했습니다. 그 배경에는 단순한 CPU 성능 향상을 넘어, 클라우드 인프라의 비용 효율성, 에너지 절감, 성능 최적화라는 AWS의 핵심 목표가 있었습니다.

왜 AWS는 직접 CPU를 설계했을까?

AWS는 세계 최대의 클라우드 서비스 제공업체로, EC2, RDS, EKS 등 다양한 서비스를 운영하면서도 끊임없이 비용 최적화와 성능 향상을 추구해 왔습니다. 하지만 전통적인 CPU 공급자인 Intel, AMD의 x86 아키텍처는 범용적으로 사용되는 대신, 클라우드 워크로드에 맞춤 최적화가 어렵고, 라이선스 비용과 공급망 이슈 등 외부 의존성이 강했습니다.

이에 따라 AWS는 클라우드 네이티브 워크로드에 최적화된 아키텍처를 스스로 설계하고자 했고, 그 결과가 바로 ARM 아키텍처 기반의 Graviton입니다.

ARM 아키텍처 채택의 이유

ARM은 모바일과 임베디드 시장에서 오랫동안 강세를 보여온 아키텍처로, 다음과 같은 장점이 있습니다

저전력, 고효율: 전력 소모를 최소화하면서도 일정 수준 이상의 성능을 제공.

클라우드 워크로드 적합성: 웹 서버, 컨테이너, 데이터 처리, 마이크로서비스 등 현대 클라우드 환경에서 요구되는 처리량 중심의 워크로드에 적합.

라이선스 자유도: ARM은 아키텍처 라이선스 형태로 제공되기 때문에, AWS가 이를 기반으로 자체 최적화 설계를 할 수 있음.

Graviton의 발전 과정

Graviton 1 (2018년): AWS의 첫 ARM 기반 프로세서로, 비용 절감 가능성을 탐색하는 데 초점을 맞춤.

Graviton 2 (2019년): 성능과 효율성이 크게 향상되어, 본격적인 상용 워크로드에 적용 가능한 수준으로 진화.

Graviton 3 (2022년): 머신러닝, 고성능 컴퓨팅(HPC)까지 아우를 수 있는 차세대 프로세서로 성장. Graviton 3E, Graviton 4 등의 후속 모델로 진화 중.

Graviton, AWS 생태계 최적화의 핵심

Graviton은 단순한 ARM CPU를 넘어, AWS의 네트워크, Nitro 시스템, 클라우드 서비스와의 완벽한 통합을 전제로 설계되었습니다. 이는 고객이 Graviton을 선택할 때, 단순히 인스턴스 단가를 낮추는 수준이 아니라, AWS에서 제공하는 최적화된 성능, 안정성, 효율성을 함께 누릴 수 있음을 의미합니다.

결국 Graviton의 등장은 AWS가 클라우드 서비스 제공자의 위치에서 인프라 레벨까지 직접 통제하고 최적화하며, 고객에게 더 나은 가성비와 성능을 제공하기 위한 전략의 일환으로 이해할 수 있습니다.

Graviton의 주요 특징과 장점

Graviton은 단순히 “ARM 기반 인스턴스”를 넘어, AWS 클라우드 인프라에 최적화된 성능, 효율성, 지속 가능성의 혁신을 제공합니다. AWS가 직접 설계하고 운영하는 만큼, Graviton은 단순한 CPU 선택지를 넘어 클라우드 워크로드의 최적화된 대안이 됩니다.

비용 절감 – 15-20% 이상 절약 가능한 혁신적인 가성비

Graviton 인스턴스는 같은 vCPU, 메모리 구성에서도 x86 기반 인스턴스보다 최대 40%까지 더 저렴한 요금을 제공합니다. 이는 단순히 단가만 낮은 것이 아니라, 클라우드 워크로드에 특화된 최적화 덕분에 동등한 또는 더 높은 성능을 제공하면서도 비용을 줄이는 효과를 얻을 수 있습니다.

동일한 vCPU/메모리 구성을 가진 인스턴스라도 Graviton은 시간당 약 14~15% 저렴합니다.

성능 향상 – ARM 아키텍처 기반의 고효율 처리 성능

Graviton은 ARM 아키텍처의 강점을 극대화하여 CPU 집약적 워크로드, 네트워크 처리량 요구, 메모리 대역폭 최적화 등에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 특히, 클라우드 네이티브 워크로드(컨테이너, 마이크로서비스, 서버리스 백엔드)에 최적화되어 있습니다.

Graviton 3 기준: 이전 세대보다 최대 25% 향상된 성능.

네트워크, 메모리 집약적 애플리케이션에서 뛰어난 처리 효율성 제공.

ARM 최적화된 라이브러리 활용 시 추가적인 성능 이점 가능.

친환경 – 전력 효율성 극대화, 탄소 배출 최소화

Graviton은 저전력 설계를 기반으로 더 적은 전력으로 더 높은 성능을 제공합니다. 이를 통해 동일한 워크로드를 운영할 때도 에너지 소비를 줄이고 탄소 배출량을 감소시킬 수 있어, 지속 가능한 클라우드 운영에 기여합니다.

AWS 발표에 따르면 Graviton 기반 인스턴스는 x86 인스턴스 대비 60% 이상 더 나은 전력 효율성을 제공합니다.

클라우드 비용 절감뿐 아니라, 기업의 ESG(환경, 사회, 지배구조) 목표 달성에도 도움을 줍니다.

AWS 서비스와의 완벽한 통합

Graviton은 단순히 ARM 프로세서를 제공하는 것이 아니라, AWS의 인프라와 긴밀하게 통합되어 동작합니다. Nitro System, EBS 최적화, ENA(Elastic Network Adapter) 등의 AWS 네트워킹/스토리지 기술과 최적화되어 있어, 고객은 별도의 튜닝 없이도 즉시 효율적인 성능을 경험할 수 있습니다.

다양한 워크로드 지원

Graviton은 단일 목적의 저비용 인스턴스를 넘어, 웹 서버, 컨테이너 오케스트레이션(EKS, ECS), 데이터베이스, CI/CD, 빅데이터 분석 등 다양한 워크로드에 적합합니다. 특히 멀티 아키텍처 지원(Docker Manifest, ARM64 이미지 등)을 통해 x86과의 혼합 운영도 유연하게 지원합니다.

기존 x86 인스턴스 대비 Graviton의 비용 절감 효과: 최대 40%

AWS Graviton 인스턴스는 단순히 시간당 요금이 저렴한 것에 그치지 않고, 실제 워크로드 처리 효율성까지 고려했을 때 x86 기반 인스턴스 대비 최대 40%까지 비용 절감 효과를 제공할 수 있는 인프라입니다.

먼저, 동일한 vCPU와 메모리 구성에서 Graviton 인스턴스(c7g 계열)는 Intel 기반 인스턴스(c6i 계열)보다 약 15~20% 낮은 시간당 요금을 제공합니다. 예를 들어 c6i.2xlarge는 시간당 $0.3400인데 비해, c7g.2xlarge는 $0.2900으로, 단순히 시간당 요금만 보더라도 매월 상당한 절감 효과를 기대할 수 있습니다.

그러나 Graviton의 장점은 단순한 요금 절감에만 있지 않습니다. Graviton3는 vCPU당 처리량이 Intel Xeon 계열보다 10~25% 더 높게 측정되는 경우가 많습니다. 즉, 동일한 워크로드를 처리할 때 Graviton 인스턴스는 더 적은 인스턴스 수로도 충분하거나, 같은 인스턴스 수라면 더 빠르게 작업을 마칠 수 있는 성능을 제공합니다. 이로 인해 실제 비용 절감 효과는 단순한 시간당 요금 차이를 넘어서는 수준입니다.

AWS와 여러 사용자 사례에서도 Graviton 전환 시 전체 워크로드 비용이 최대 40%까지 절감되었다는 보고가 다수 확인되었습니다. 이는 시간당 요금 절감(15~20%)과 성능 최적화 효과(10~25%)가 결합된 결과입니다. 특히 CPU를 많이 사용하는 웹 서버, 컨테이너 기반 서비스, 데이터 분석, 네트워크 처리 작업에서는 이 절감 효과가 더욱 크게 나타납니다.

실무에 Graviton을 적용할 때는 단순히 시간당 요금만을 기준으로 절감 효과를 판단하지 않아야 합니다. 실제 워크로드에서의 처리량, 리소스 효율성, Auto Scaling 반응 등을 모두 고려해야 하며, 이를 통해 인스턴스 수 자체를 줄이거나, 동일한 성능을 더 저렴하게 제공받을 수 있습니다. 일부 워크로드만 Graviton으로 전환하더라도 전체 비용 구조에서 눈에 띄는 절감 효과를 확인할 수 있다는 점도 주목해야 합니다.

결론적으로 Graviton은 단순히 저렴한 인스턴스라는 차원을 넘어, 같은 작업을 더 저렴하고 빠르게 처리할 수 있는 선택지입니다. 단일 요금 비교를 넘어, 처리량 대비 비용(TCO) 관점에서 평가하면, Graviton은 최대 40%까지의 절감 효과를 제공하는 매우 강력한 대안이라는 점을 이해해야 합니다.