2016.08.26

25코어 오픈소스 프로세서 ‘피톤’ 공개… "20만 코어 컴퓨터로 쉽게 확장"

Agam Shah | IDG News Service
프린스턴대 연구팀이 높은 확장성을 갖춘 25코어 오픈소스 프로세서 ‘피톤(Piton)’을 공개했다. 개발팀은 8,000개의 64비트 피톤 칩을 집적해 20만 코어의 고성능 컴퓨터를 구축하는 것을 염두에 두고 있다.

물론 이런 일이 금방 일어나지는 않을 것이다. 하지만 피톤의 활용 방안 중 하나임은 분명하다. 피톤 칩은 유연하고 신속하게 확장할 수 있도록 만들어졌으며, 특히 병렬 애플리케이션을 처리할 때 대규모의 코어가 동기화되어 동작할 수 있도록 했다.

피톤 칩의 상세 정보는 이번 핫 칩 컨퍼런스에서 공개됐다. 연구팀의 목표는 대형 데이터센터에서 소셜 네트워킹이나 검색, 클라우드 서비스에 사용할 수 있는 프로세서를 설계하는 것이다. 실제로 소셜 네트워킹이나 검색 서비스의 응답 속도는 데이터센터의 서버 성능과 직결되어 있다.

한편 피톤은 오픈스팍(OpenSparc) 설계를 기반으로 하는 보기 드문 오픈소스 프로세서로, 오라클의 오픈스팍 T1 프로세서의 수정 버전이다.

많은 오픈소스 CPU와 아키텍처는 이미 설계가 끝난 상태이다. 아직 개발 중인 아키텍처로는 RISC-V가 있는데, 사이파이브(SiFive)가 새로운 프로세서를 설계하는 데 사용하고 있다. 일부 오픈소스 프로세서는 그저 흥미를 위한 것이다. 예를 들어, 오픈 코어 재단(Open Core Foundation)은 SH2 프로세서의 오픈소스 설계를 제공하고자 하는데, 이 프로세서는 1994년 세가 새턴 게임기에 사용된 것이다.

기업은 이런 오픈소스 설계를 가져다 필요에 따라 수정하고 공장에서 생산할 수 있다. 아니면 FPGA 상의 프로그래밍 가능한 로직으로 입력해 시뮬레이션에 이용할 수도 있다.

프린스턴대 연구팀이 스팍 아키텍처를 선택했다는 것은 흥미로운 일이다. 스팍은 썬 인수 후 오라클이 데이터베이스용 고성능 서버에 사용하고 있지만, 아키텍처의 대중성은 점점 쇠퇴하고 있다. 후지쯔는 최근 2020년 배치할 일본의 차세대 슈퍼컴퓨터에 스팍 대신 ARM 프로세서를 사용한다고 밝힌 바 있다.


프린스턴대 연구팀이 개발한 피톤 프로세서는 25코어 CPU로, 오픈스팍 설계를 기반으로 한다.

프로세서를 좀 더 자세히 살펴보면, 피톤 칩 하나에는 25개의 코어가 5줄로 들어가 있으며, 토폴로지는 메시(Mesh) 디자인이다. 각 코어는 1GHz로 동작한다. 여러 개의 칩을 어레이로 구성하면, 칩 구조의 최상위에 있는 브리지를 통해 데이지체인 시스템이 된다. 브리지는 칩과 DRAM, 스토리지를 연결하는 데도 사용된다.

메시 디자인은 완전히 새로운 아이디어는 아니지만, 피톤 팁의 독보적인 점은 분산 캐시와 모든 코어를 대형 서버에 밀어넣을 수 있는 단방향 링크이다. 코어 간에는 메모리도 공유한다.

각 코어는 64KB의 L2 캐시가 있어 칩 전체로는 1.6MB의 L2 캐시가 있다. 각 코어의 미니 라우터가 다른 코어와의 빠른 커뮤니케이션을 제공하며, 대규모 병렬 컴퓨팅의 중요 요소인 FPU 역시 코어마다 있다.

CPU의 코어 수는 전반적으로 증가하고 있으며, 특히 서버와 게임용 프로세서에서 두드러진다. AMD의 차세대 젠 기반 칩은 최대 32코어이며, 인텔의 최신 제온 E7 프로세서는 최대 24코어를 제공한다.

프린스턴대 연구팀은 피톤이 학계에서는 가장 큰 프로세서라고 주장한다. 이는 단지 코어수를 기준으로 하는 것은 아니다. 1,000코어의 킬로코어(KiloCore) 칩이 있기 때문이다. 하지만 4억 6,000만 개의 트랜지스터 수는 분명 학계 최대의 칩이다. 물론 10억 단위를 넘어가는 상용 칩과는 일대일로 비교하는 것은 시기상조이다. 연구팀은 피톤 칩을 IBM의 32나노 공정으로 통해 제조했다.  editor@itworld.co.kr



2016.08.26

25코어 오픈소스 프로세서 ‘피톤’ 공개… "20만 코어 컴퓨터로 쉽게 확장"

Agam Shah | IDG News Service
프린스턴대 연구팀이 높은 확장성을 갖춘 25코어 오픈소스 프로세서 ‘피톤(Piton)’을 공개했다. 개발팀은 8,000개의 64비트 피톤 칩을 집적해 20만 코어의 고성능 컴퓨터를 구축하는 것을 염두에 두고 있다.

물론 이런 일이 금방 일어나지는 않을 것이다. 하지만 피톤의 활용 방안 중 하나임은 분명하다. 피톤 칩은 유연하고 신속하게 확장할 수 있도록 만들어졌으며, 특히 병렬 애플리케이션을 처리할 때 대규모의 코어가 동기화되어 동작할 수 있도록 했다.

피톤 칩의 상세 정보는 이번 핫 칩 컨퍼런스에서 공개됐다. 연구팀의 목표는 대형 데이터센터에서 소셜 네트워킹이나 검색, 클라우드 서비스에 사용할 수 있는 프로세서를 설계하는 것이다. 실제로 소셜 네트워킹이나 검색 서비스의 응답 속도는 데이터센터의 서버 성능과 직결되어 있다.

한편 피톤은 오픈스팍(OpenSparc) 설계를 기반으로 하는 보기 드문 오픈소스 프로세서로, 오라클의 오픈스팍 T1 프로세서의 수정 버전이다.

많은 오픈소스 CPU와 아키텍처는 이미 설계가 끝난 상태이다. 아직 개발 중인 아키텍처로는 RISC-V가 있는데, 사이파이브(SiFive)가 새로운 프로세서를 설계하는 데 사용하고 있다. 일부 오픈소스 프로세서는 그저 흥미를 위한 것이다. 예를 들어, 오픈 코어 재단(Open Core Foundation)은 SH2 프로세서의 오픈소스 설계를 제공하고자 하는데, 이 프로세서는 1994년 세가 새턴 게임기에 사용된 것이다.

기업은 이런 오픈소스 설계를 가져다 필요에 따라 수정하고 공장에서 생산할 수 있다. 아니면 FPGA 상의 프로그래밍 가능한 로직으로 입력해 시뮬레이션에 이용할 수도 있다.

프린스턴대 연구팀이 스팍 아키텍처를 선택했다는 것은 흥미로운 일이다. 스팍은 썬 인수 후 오라클이 데이터베이스용 고성능 서버에 사용하고 있지만, 아키텍처의 대중성은 점점 쇠퇴하고 있다. 후지쯔는 최근 2020년 배치할 일본의 차세대 슈퍼컴퓨터에 스팍 대신 ARM 프로세서를 사용한다고 밝힌 바 있다.


프린스턴대 연구팀이 개발한 피톤 프로세서는 25코어 CPU로, 오픈스팍 설계를 기반으로 한다.

프로세서를 좀 더 자세히 살펴보면, 피톤 칩 하나에는 25개의 코어가 5줄로 들어가 있으며, 토폴로지는 메시(Mesh) 디자인이다. 각 코어는 1GHz로 동작한다. 여러 개의 칩을 어레이로 구성하면, 칩 구조의 최상위에 있는 브리지를 통해 데이지체인 시스템이 된다. 브리지는 칩과 DRAM, 스토리지를 연결하는 데도 사용된다.

메시 디자인은 완전히 새로운 아이디어는 아니지만, 피톤 팁의 독보적인 점은 분산 캐시와 모든 코어를 대형 서버에 밀어넣을 수 있는 단방향 링크이다. 코어 간에는 메모리도 공유한다.

각 코어는 64KB의 L2 캐시가 있어 칩 전체로는 1.6MB의 L2 캐시가 있다. 각 코어의 미니 라우터가 다른 코어와의 빠른 커뮤니케이션을 제공하며, 대규모 병렬 컴퓨팅의 중요 요소인 FPU 역시 코어마다 있다.

CPU의 코어 수는 전반적으로 증가하고 있으며, 특히 서버와 게임용 프로세서에서 두드러진다. AMD의 차세대 젠 기반 칩은 최대 32코어이며, 인텔의 최신 제온 E7 프로세서는 최대 24코어를 제공한다.

프린스턴대 연구팀은 피톤이 학계에서는 가장 큰 프로세서라고 주장한다. 이는 단지 코어수를 기준으로 하는 것은 아니다. 1,000코어의 킬로코어(KiloCore) 칩이 있기 때문이다. 하지만 4억 6,000만 개의 트랜지스터 수는 분명 학계 최대의 칩이다. 물론 10억 단위를 넘어가는 상용 칩과는 일대일로 비교하는 것은 시기상조이다. 연구팀은 피톤 칩을 IBM의 32나노 공정으로 통해 제조했다.  editor@itworld.co.kr

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