[GPU서버 HW문제] NaN 발생 가능성 !!

 

 

 

 

1️⃣ HW 문제로 NaN이 발생하는 원리

딥러닝 학습은 GPU에서 부동소수점 연산을 수행합니다.
이 연산 중 비트 오류가 발생하면 값이 깨질 수 있습니다.

깨진 값이:

• 매우 큰 수 → Inf
• 잘못된 연산 → NaN

으로 이어질 수 있습니다.

 

 

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2️⃣ 실제로 발생 가능한 HW 원인들

🔴 ① GPU 메모리 오류 (ECC 에러)

GPU VRAM에서 비트 오류 발생 시

• 연산 결과 오염
• gradient 깨짐
• loss NaN

특히 ECC OFF 상태면 검출 못 할 수도 있습니다.

확인 명령:

 

 

nvidia-smi -q | grep -i ecc

 

GPU는 보통 NVIDIA 제품일 가능성이 높죠.

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🔴 ② Xid 에러 발생

GPU 내부 오류가 나면 커널 로그에 Xid 발생:

 

 

dmesg | grep -i xid

 

예:

• Xid 13
• Xid 31
• Xid 43
• Xid 79

이런 경우 연산 중단 + NaN 발생 가능

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🔴 ③ PCIe 불안정

이전 대화에서 언급하신:

insufficient power on the PCIe slot

같은 경우

• 데이터 전송 오류
• tensor 깨짐
• 분산 통신 중 hang

분산노드에서는 이런 작은 오류가 전체 NaN으로 확산될 수 있습니다.

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🔴 ④ 과열 (Thermal Throttling)

GPU 온도 과도 상승 시:

• 클럭 다운
• 계산 지연
• 드물게 연산 오류

확인:

 

 

nvidia-smi

 

온도 85~90도 이상 지속되면 위험

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🔴 ⑤ CPU / RAM 문제

CPU 메모리 오류 → 데이터 로딩 단계에서 tensor 오염 가능

서버 RAM ECC 에러 확인:

 

 

edac-util -v

 

 

 

 

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3️⃣ 운영에서 HW vs SW 구분법 (중요)

📌 패턴 차이

구분	SW 문제	HW 문제
재현성	항상 같은 step	랜덤
노드 위치	동일 rank	매번 다른 노드
LR 낮추면	해결됨	그대로
AMP 끄면	해결 가능	무관
Xid 동반	없음	있음

 

 

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4️⃣ 대규모 노드 환경에서 HW NaN 특징

✔ 특정 노드에서만 발생
✔ 발생 노드가 매번 다름
✔ 같은 설정인데도 랜덤 발생
✔ Xid 또는 PCIe 로그 동반
✔ watchdog과 함께 발생

이 경우 HW 의심해야 합니다.

 

 

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5️⃣ 실전 운영 절차 (HW 의심 시)

① 발생 노드 특정

로그에서:

 

 

[rank 27] loss: nan

 

→ 해당 노드 isolate

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② 해당 노드 단독 테스트

64노드 → 1노드 테스트

• 동일 모델
• 동일 batch

1노드에서도 NaN 나면 → HW 강력 의심

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③ GPU 스트레스 테스트

• nvidia-smi --loop=1
• HPL 테스트
• burn-in 테스트

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④ GPU 교체 후 재검증

운영에서 실제로는:

문제 노드 drain → GPU swap → 재투입

 

 

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6️⃣ 실제 현장 경험상 비율

대략적인 체감:

• 90% → LR / AMP / 모델 문제
• 5~7% → 데이터 문제
• 3~5% → HW 문제

HW는 흔하지 않지만
64노드 이상 대형 클러스터에서는 가끔 나옵니다.

 

 

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7️⃣ 특히 조심해야 할 상황

 

• Watchdog 발생
• PCIe power warning
• Xid 로그 존재
• 특정 노드 drain 이력 있음

이런 경우는 HW 가능성 무시하면 안 됩니다.

 

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🔥 핵심 결론

✅ HW 문제로 NaN은 발생할 수 있다
❗ 하지만 대부분은 SW/LR 문제다
🎯 랜덤 + 특정 노드 반복이면 HW 의심