2019.05.09

현 1위의 7.5배 속도··· 미 에너지부, 엑사급 슈퍼컴 '프론티어' 개발 발표

김달훈 | CIO KR
미국 에너지부(DOE)가 1초에 150경 번의 부동소수점 연산을 처리할 수 있는, 엑사플롭스급 초고성능 슈퍼컴 프론티어(Frontier) 개발한다고 발표했다.

이를 위해 오크 리지 국립연구소(ORNL ; Oak Ridge National Laboratory)에 프론티어 슈퍼컴퓨터를 구축하는 계약을 크레이사와 체결했다. 오크 리지 국립연구소는 2009년과 2010년 슈퍼컴 순위 1위를 차지한 재규어(Jaguar), 2012년 1위에 올랐던 타이탄(Titan)을 보유한 슈퍼컴의 집합소다.

프론티어 시스템 및 기술개발에는 약 6억 달러(약 7,022억 원) 이상이 소요될 전망이다. 프론티어에는 HPC(High Performance Computing)와 AI(Artificial Intelligence)에 최적화된 AMD의 EPYC CPU, 그리고 엑사스케일 컴퓨팅 요구에 맞게 제작된 라데온 인스팅트(Instinct) GPU 기술이 사용된다. 아울러 고밀도 컴퓨팅 블레이드가 장착된 100개 이상의 크레이 사스타(Shasta) 아키텍처 캐비닛이 사용된다.


1초에 1.5엑사플롭스 부동소수점 연산을 처리할 수 있는 슈퍼컴퓨터 프론티어. 미국 에너지부가 개발 비용을 지원하고, 크레이와 AMD 등이 개발과 제작을 담당한다.(사진 : www.ornl.gov)

현재 지구상에 존재하는 슈퍼컴퓨터 중에 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터인 서밋(Summit)도, 프론티어가 자리 잡게 될 오크 리지 국립 연구소에 있다. 두 번째로 빠른 슈퍼컴은 미국 캘리포니아주 로렌스 리버모어 국립 연구소 (Lawrence Livermore National Laboratory)에 있는 시에라(Sierra)다. 두 제품 모두 IBM이 제작했다.

일반적으로 개인용 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰의 성능을 가늠할 때 사용하는 CPU의 속도는 헤르츠(Hz)를 사용한다. 하지만 슈퍼컴퓨터는 아키텍처의 구조에 따라 클록 당 연산 속도가 다르기 때문에, 객관적인 성능 비교를 위해 플롭스(Flops;FLoating point OPerations per Second))를 사용한다. 프론티어는 엑사플롭스(EFlops)급으로 1.5 엑사플롭스 이상의 처리 능력을 목표로 개발될 예정이다.

전 세계 슈퍼컴퓨터 500대까지 순위를 매기는 톱500의 가장 최근 자료는 2018년 11월에 작성됐다. 1위를 차지한 서밋의 이론상 최대 처리능력(Rpeak)는 일초에 약 200페타플롭스(PFlop), 2위인 시에라는 약 125페타플롭스다. 10위에 올라있는 세쿼이아(Sequoia)는 약 20페타플롭스의 부동소수점 연산 능력을 자랑한다.

프론티어가 갖게 될 최대 연산능력이 1.5엑사플롭스인 점을 고려하면, 현재 1위인 서밋보다 약 7.5배 빠른 슈퍼컴이 탄생하는 것이다. 슈퍼컴 평가에서 500위 밖으로 나가면 슈퍼컴의 지위를 잃는 것이나 마찬가지다. 그런 점에서 보면 10위를 기록하고 있는 세쿼이아의 능력도 우수한 편인데, 세쿼이아와 비교하면 무려 75배나 빠른 슈퍼컴의 등장이 예고된 것이다.

플롭스라는 평소에 접할 일이 없는, 큰 단위의 숫자라서 체감하기가 쉽지 않다. 프론티어가 목표로 하는 엑사플롭스는 1 뒤에 무려 0이 18개(10의 18제곱)가 붙는다. 우리나라에서 현재 사용하는 이만체진 명수법으로 1경은 1 뒤에 0이 16개(10의 16제곱)가 있는 숫자다. 그러니까 1엑사플롭스면 100경이 되고, 1페타플롭스(10의 15제곱)는 10경이 된다. 일초에 그만큼의 부동소수점 연산이 이루어진다는 뜻이다.

이렇게 빠른 처리속도를 제공하는 슈퍼컴은 수없이 다양한 분야의 연구에 사용된다. 프론티어의 경우는 생물학, 재료 과학, 에너지 생산, 첨가제 제조, 건강 데이터 연구 등의 분야 활용될 예정이다. 천문학적인 연산 능력을 발휘하는 만큼 복잡하고 반복적인 계산이 필수적인 전통적인 모델링이나 시뮬레이션은 물론이고, 인공 지능과 데이터 분석을 모델링과 시뮬레이션에 융합하면 계산 시간을 대폭 단축할 수 있을 전망이다.

미국 에너지 장관 릭 페리는 "프론티어의 기록적인 성능은, 모든 미국인과 전 세계의 삶과 경제적 번영을 향상시키는 과학분야에서, 세계를 이끌어가는 우리나라의 능력을 보장할 것"이라고 밝히고, "프론티어는 미국의 다음 발명품이 미국에서 만들어지도록 하기 위해, 미국 연구자들에게 세계 수준의 데이터와 컴퓨팅 자원을 제공함으로써 AI의 혁신을 가속화 할 것”이라고 말했다. ciokr@idg.co.kr



2019.05.09

현 1위의 7.5배 속도··· 미 에너지부, 엑사급 슈퍼컴 '프론티어' 개발 발표

김달훈 | CIO KR
미국 에너지부(DOE)가 1초에 150경 번의 부동소수점 연산을 처리할 수 있는, 엑사플롭스급 초고성능 슈퍼컴 프론티어(Frontier) 개발한다고 발표했다.

이를 위해 오크 리지 국립연구소(ORNL ; Oak Ridge National Laboratory)에 프론티어 슈퍼컴퓨터를 구축하는 계약을 크레이사와 체결했다. 오크 리지 국립연구소는 2009년과 2010년 슈퍼컴 순위 1위를 차지한 재규어(Jaguar), 2012년 1위에 올랐던 타이탄(Titan)을 보유한 슈퍼컴의 집합소다.

프론티어 시스템 및 기술개발에는 약 6억 달러(약 7,022억 원) 이상이 소요될 전망이다. 프론티어에는 HPC(High Performance Computing)와 AI(Artificial Intelligence)에 최적화된 AMD의 EPYC CPU, 그리고 엑사스케일 컴퓨팅 요구에 맞게 제작된 라데온 인스팅트(Instinct) GPU 기술이 사용된다. 아울러 고밀도 컴퓨팅 블레이드가 장착된 100개 이상의 크레이 사스타(Shasta) 아키텍처 캐비닛이 사용된다.


1초에 1.5엑사플롭스 부동소수점 연산을 처리할 수 있는 슈퍼컴퓨터 프론티어. 미국 에너지부가 개발 비용을 지원하고, 크레이와 AMD 등이 개발과 제작을 담당한다.(사진 : www.ornl.gov)

현재 지구상에 존재하는 슈퍼컴퓨터 중에 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터인 서밋(Summit)도, 프론티어가 자리 잡게 될 오크 리지 국립 연구소에 있다. 두 번째로 빠른 슈퍼컴은 미국 캘리포니아주 로렌스 리버모어 국립 연구소 (Lawrence Livermore National Laboratory)에 있는 시에라(Sierra)다. 두 제품 모두 IBM이 제작했다.

일반적으로 개인용 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰의 성능을 가늠할 때 사용하는 CPU의 속도는 헤르츠(Hz)를 사용한다. 하지만 슈퍼컴퓨터는 아키텍처의 구조에 따라 클록 당 연산 속도가 다르기 때문에, 객관적인 성능 비교를 위해 플롭스(Flops;FLoating point OPerations per Second))를 사용한다. 프론티어는 엑사플롭스(EFlops)급으로 1.5 엑사플롭스 이상의 처리 능력을 목표로 개발될 예정이다.

전 세계 슈퍼컴퓨터 500대까지 순위를 매기는 톱500의 가장 최근 자료는 2018년 11월에 작성됐다. 1위를 차지한 서밋의 이론상 최대 처리능력(Rpeak)는 일초에 약 200페타플롭스(PFlop), 2위인 시에라는 약 125페타플롭스다. 10위에 올라있는 세쿼이아(Sequoia)는 약 20페타플롭스의 부동소수점 연산 능력을 자랑한다.

프론티어가 갖게 될 최대 연산능력이 1.5엑사플롭스인 점을 고려하면, 현재 1위인 서밋보다 약 7.5배 빠른 슈퍼컴이 탄생하는 것이다. 슈퍼컴 평가에서 500위 밖으로 나가면 슈퍼컴의 지위를 잃는 것이나 마찬가지다. 그런 점에서 보면 10위를 기록하고 있는 세쿼이아의 능력도 우수한 편인데, 세쿼이아와 비교하면 무려 75배나 빠른 슈퍼컴의 등장이 예고된 것이다.

플롭스라는 평소에 접할 일이 없는, 큰 단위의 숫자라서 체감하기가 쉽지 않다. 프론티어가 목표로 하는 엑사플롭스는 1 뒤에 무려 0이 18개(10의 18제곱)가 붙는다. 우리나라에서 현재 사용하는 이만체진 명수법으로 1경은 1 뒤에 0이 16개(10의 16제곱)가 있는 숫자다. 그러니까 1엑사플롭스면 100경이 되고, 1페타플롭스(10의 15제곱)는 10경이 된다. 일초에 그만큼의 부동소수점 연산이 이루어진다는 뜻이다.

이렇게 빠른 처리속도를 제공하는 슈퍼컴은 수없이 다양한 분야의 연구에 사용된다. 프론티어의 경우는 생물학, 재료 과학, 에너지 생산, 첨가제 제조, 건강 데이터 연구 등의 분야 활용될 예정이다. 천문학적인 연산 능력을 발휘하는 만큼 복잡하고 반복적인 계산이 필수적인 전통적인 모델링이나 시뮬레이션은 물론이고, 인공 지능과 데이터 분석을 모델링과 시뮬레이션에 융합하면 계산 시간을 대폭 단축할 수 있을 전망이다.

미국 에너지 장관 릭 페리는 "프론티어의 기록적인 성능은, 모든 미국인과 전 세계의 삶과 경제적 번영을 향상시키는 과학분야에서, 세계를 이끌어가는 우리나라의 능력을 보장할 것"이라고 밝히고, "프론티어는 미국의 다음 발명품이 미국에서 만들어지도록 하기 위해, 미국 연구자들에게 세계 수준의 데이터와 컴퓨팅 자원을 제공함으로써 AI의 혁신을 가속화 할 것”이라고 말했다. ciokr@idg.co.kr

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