2016.11.23

미국의 엑사급 수퍼컴 개발 계획, 트럼프 행정부에서 계속될까?

Patrick Thibodeau | Computerworld
트럼프 행정부가 미국의 엑사급 수퍼컴 개발 계획을 계속 추진한다면, 이 2대의 컴퓨터는 서로 다른 아키텍처를 사용하며 2019년에 개발될 예정이다. 


수퍼컴퓨터. Credit: ARM

미국 정부가 2019년까지 약 2~3억 달러를 투자해 엑사급(Exascale) 수퍼컴퓨터 2대를 개발하겠다는 IT업체의 제안을 수락할 것으로 예상되고 있다.

미 에너지부 관계자들에 따르면, 두 시스템은 동시에 개발될 것이며 2023년까지 사용 준비를 완료하겠지만 두 시스템 중 하나가 1년 더 일찍 준비될 수도 있다.

하지만 엑사급 시스템을 개발하는 과학자 및 업체들은 향후 도널드 트럼프의 행정부가 방향을 바꿀지 아직 잘 모르는 상태다. 차기 행정부가 변수가 될 것이다. 선거 기간 중 수퍼컴퓨팅은 주요 안건이 아니었으며, 특히 트럼프가 기후 변화를 거짓말로 치부하면서 연구원들은 과학 재정 지원이 불안해질 수 있다고 걱정했다.

지난주 솔트레이크시티(Salt Lake City)에서 열린 연례 수퍼컴퓨팅 컨퍼런스 SC16에서 정부 과학자 중 한 명은 버락 오바마 대통령 행정부가 수립한 엑사급 시스템 전략의 개요를 설명했다. 해당 세션의 질문 시간이 시작되자 트럼프에 관한 2개의 질문이 나왔다. 한 참석자는 "멍청한 괴짜가 인정받기 어려울 것이다"고 빈정거렸다.

이 컨퍼런스에 참석한 고성능 컴퓨팅 소프트웨어 컨설턴트 존 솝카는 엑사급 시스템을 언급하면서 "사람들에게 돈을 가져다가 꿈에 쏟아붓고 있다"는 주장에 대해 과학계가 스스로 어떻게 방어할지 물었다.

컴퓨터 공학자 겸 ANL(Argonne National Labs)의 유명한 연구원으로 엑사스케일 컴퓨팅 프로젝트(Exascale Computing Project)를 이끄는 폴 메시나는 낙관적으로 전망하는 듯 보였다. 메시나는 "엑사스케일 컴퓨팅 프로젝트의 중요한 목표 중 하나가 경제적 경쟁력과 안보를 강화하는 것이라고 믿는다"며 "행정부는 이런 것들을 중요하게 여기리라 생각한다"고 말했다.

정치적으로 HPC가 크게 유리할 것이다. 다양한 산업계가 과학 연구를 수행하고 제품을 개선하며 질병과 싸우고 새로운 에너지 시스템을 구축하며 기후 변화를 파악하기 위해 정부의 수퍼컴퓨터를 활용하고 있다. 국방 및 정보기관들도 대규모 시스템을 사용하고 있다.

지속적인 엑사 규모 연구 재정지원(올해, 미국의 예산은 1억 5,000만 달러)으로 소프트웨어, 메모리, 프로세서, 기타 기술의 발전을 가속하여 궁극적으로 더욱 광범위한 상용 시장으로 성장할 것이다.

이는 세계적인 경쟁으로 트럼프 행정부가 반드시 염두에 두어야 한다. 현재 중국, 유럽, 일본 모두 엑사급 시스템을 개발하고 있다.

특히 중국은 2020년까지 엑사급 시스템을 준비할 계획으로 알려졌다. 이 국가들은 엑사급 시스템을 개발하고 이러한 목표를 달성하는 데 필요한 컴퓨팅 발전이 미국의 기술 지배력에 도전하는 길로 보고 있다.

메시나는 새로운 트럼프 행정부가 수퍼컴퓨팅을 우선순위에 둘 가능성에 대해 "아직 이 문제로 잠 못 이루는 수준은 아니지만 1월에는 그럴 수도 있다"고 밝혔다.

미국은 2개의 아키텍처를 보유한 업체와 엑사급 시스템 개발 계약을 체결할 예정이다. 이것은 새로운 접근방식이 아니며 고급 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 도움이 되기 위함이다. 최근의 수퍼컴퓨터 조달에는 IBM 파워(Power) 아키텍처, 엔비디아의 볼타(Volta) GPU, 인텔 칩을 사용한 크레이(Cray) 장착 시스템 등이 포함돼 있다.

2023년까지 준비되는 이런 엑사급 시스템의 타이밍도 국립연구소에서 업그레이드 사이클을 활용하도록 개발되었다. 향후 수년 이내에 설치될 대형 시스템은 엑사급 시스템이 완성될 때까지 대체할 준비가 될 것이다.


마지막으로 거대했던 수퍼컴퓨팅의 성능 마일스톤은 2008년에 페타플롭(Petaflop) 시스템의 개발과 함께 이루어졌다. 1 엑사플롭(Exaflop)은 1,000페타플롭이며, 1960년대에 관찰된 칩의 트랜지스터 수가 2년마다 두 배로 증가하는 현상인 무어의 법칙(Moore's Law)의 한계 때문에 그 구축이 쉽지 않다.

메시나는 한 인터뷰에서 "무어의 법칙이 끝나는 시기가 다가왔다"고 말했다. 즉, 무엇인가 더 빠른 것을 구축하는 것의 핵심은 ‘훨씬 많은 병렬화와 많은 조각을 더하는 것이다. 이를 통해 추가적인 속도를 얻을 수 있다’는 의미다.

엑사급 시스템은 현재 국립연구소에서 사용하는 20개의 페타플롭 시스템보다 50배나 빠르게 문제를 해결할 것이다.

수억 개의 동시 병렬 이벤트를 활용할 수 있는 시스템과 애플리케이션에 대한 개발 작업이 시작됐다. 메시나는 "어떻게 관리하는가? 어떻게 모든 것이 원활하게 작동하도록 하는가?"라고 문제를 제기했다.

또 다른 문제는 에너지 소비량이다. 현재 최신 기술을 이용해 엑사급 기계를 구축할 수 있지만 이런 시스템은 자체적인 발전소가 필요할 가능성이 높다. 미국은 20~30메가와트로 작동할 수 있는 엑사급 시스템을 원한다.

메시나에 따르면, 과학자들은 컴퓨팅에 필요한 에너지양을 크게 줄일 수 있는 수단을 마련해야 할 것이다. 대부분 에너지가 데이터 이동에 사용되기 때문에 애플리케이션과 소프트웨어 개발이 중요하다. 그리고 새로운 알고리즘이 필요할 것이다.

대학과 국립연구소에서 약 500명의 전문가들이 엑사급 시스템에 필요한 소프트웨어와 기타 기술을 개발하기 위해 에너지부와 협업하고 있다.

시스템 구축 비용은 차치하더라도 미국은 예비 작업에만 수백만 달러의 정부 예산을 지출할 것이다. 업체들은 직접 개발한 지적 재산을 보유하고 싶어 한다. 예를 들어, 시스템의 특정 부분을 개발하는 데 5,000만 달러가 소요된다면 미국 정부는 업체에게 지적 재산권을 보유하고 싶으면 비용의 40%를 지불하도록 요구할 수 있다.

미국 연구 재정 지원의 핵심 목표는 이러한 특정 엑사급 시스템에만 사용할 수 있는 일회성 기술의 개발을 지양하는 것이다.

LLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)의 HPC 부책임자 테리 퀸은 SC16 패널 세션에서 주의를 당부하며 "우리는 (업체들이) 기업 시장에서 지속 가능하지 않은 역량을 제공하는 것을 원치 않는다"고 강조했다.

진행 중인 작업은 충분한 기술 연구를 통해 업체들이 2019년의 제안 요청에 대응할 수 있도록 하는 데 도움이 될 것이다.

수퍼컴퓨터는 모델링과 시뮬레이션을 발전시킬 수 있다. 물리적인 프로토타입을 구축하는 대신에 수퍼컴퓨터는 가상의 모델링을 실현할 수 있다. 이를 통해 새로운 의약품 또는 자동차 엔진 등 신제품이 시장에 출시되는 시간이 단축될 수 있다. HPC가 점차 빅데이터에 활용되고 있으며, 신속한 분석으로 사이버 보안을 개선하도록 돕고 있고, 인공 지능과 로봇공학 부문에도 HPC가 필요하다.

중국은 엑사급 시스템 개발에서 미국을 앞지를 수 있지만 정말 중요한 것은 얼마나 유용하느냐다.

메시나는 미국의 접근방식이 업계, 학계(대학), 정부가 참여하는 엑사급 시스템 생태계를 구축하는 것이라고 밝혔다. 이는 엑사급 시스템이 이를 위한 광범위한 애플리케이션뿐만이 아니라 상대적으로 프로그래밍이 쉬운 애플리케이션을 준비하는 것이다. 메시나는 이런 시스템이 신속하게 즉각적으로 그리고 광범위하게 사용되기를 기대했다. ciokr@idg.co.kr
 



2016.11.23

미국의 엑사급 수퍼컴 개발 계획, 트럼프 행정부에서 계속될까?

Patrick Thibodeau | Computerworld
트럼프 행정부가 미국의 엑사급 수퍼컴 개발 계획을 계속 추진한다면, 이 2대의 컴퓨터는 서로 다른 아키텍처를 사용하며 2019년에 개발될 예정이다. 


수퍼컴퓨터. Credit: ARM

미국 정부가 2019년까지 약 2~3억 달러를 투자해 엑사급(Exascale) 수퍼컴퓨터 2대를 개발하겠다는 IT업체의 제안을 수락할 것으로 예상되고 있다.

미 에너지부 관계자들에 따르면, 두 시스템은 동시에 개발될 것이며 2023년까지 사용 준비를 완료하겠지만 두 시스템 중 하나가 1년 더 일찍 준비될 수도 있다.

하지만 엑사급 시스템을 개발하는 과학자 및 업체들은 향후 도널드 트럼프의 행정부가 방향을 바꿀지 아직 잘 모르는 상태다. 차기 행정부가 변수가 될 것이다. 선거 기간 중 수퍼컴퓨팅은 주요 안건이 아니었으며, 특히 트럼프가 기후 변화를 거짓말로 치부하면서 연구원들은 과학 재정 지원이 불안해질 수 있다고 걱정했다.

지난주 솔트레이크시티(Salt Lake City)에서 열린 연례 수퍼컴퓨팅 컨퍼런스 SC16에서 정부 과학자 중 한 명은 버락 오바마 대통령 행정부가 수립한 엑사급 시스템 전략의 개요를 설명했다. 해당 세션의 질문 시간이 시작되자 트럼프에 관한 2개의 질문이 나왔다. 한 참석자는 "멍청한 괴짜가 인정받기 어려울 것이다"고 빈정거렸다.

이 컨퍼런스에 참석한 고성능 컴퓨팅 소프트웨어 컨설턴트 존 솝카는 엑사급 시스템을 언급하면서 "사람들에게 돈을 가져다가 꿈에 쏟아붓고 있다"는 주장에 대해 과학계가 스스로 어떻게 방어할지 물었다.

컴퓨터 공학자 겸 ANL(Argonne National Labs)의 유명한 연구원으로 엑사스케일 컴퓨팅 프로젝트(Exascale Computing Project)를 이끄는 폴 메시나는 낙관적으로 전망하는 듯 보였다. 메시나는 "엑사스케일 컴퓨팅 프로젝트의 중요한 목표 중 하나가 경제적 경쟁력과 안보를 강화하는 것이라고 믿는다"며 "행정부는 이런 것들을 중요하게 여기리라 생각한다"고 말했다.

정치적으로 HPC가 크게 유리할 것이다. 다양한 산업계가 과학 연구를 수행하고 제품을 개선하며 질병과 싸우고 새로운 에너지 시스템을 구축하며 기후 변화를 파악하기 위해 정부의 수퍼컴퓨터를 활용하고 있다. 국방 및 정보기관들도 대규모 시스템을 사용하고 있다.

지속적인 엑사 규모 연구 재정지원(올해, 미국의 예산은 1억 5,000만 달러)으로 소프트웨어, 메모리, 프로세서, 기타 기술의 발전을 가속하여 궁극적으로 더욱 광범위한 상용 시장으로 성장할 것이다.

이는 세계적인 경쟁으로 트럼프 행정부가 반드시 염두에 두어야 한다. 현재 중국, 유럽, 일본 모두 엑사급 시스템을 개발하고 있다.

특히 중국은 2020년까지 엑사급 시스템을 준비할 계획으로 알려졌다. 이 국가들은 엑사급 시스템을 개발하고 이러한 목표를 달성하는 데 필요한 컴퓨팅 발전이 미국의 기술 지배력에 도전하는 길로 보고 있다.

메시나는 새로운 트럼프 행정부가 수퍼컴퓨팅을 우선순위에 둘 가능성에 대해 "아직 이 문제로 잠 못 이루는 수준은 아니지만 1월에는 그럴 수도 있다"고 밝혔다.

미국은 2개의 아키텍처를 보유한 업체와 엑사급 시스템 개발 계약을 체결할 예정이다. 이것은 새로운 접근방식이 아니며 고급 시장에서 경쟁력을 유지하는 데 도움이 되기 위함이다. 최근의 수퍼컴퓨터 조달에는 IBM 파워(Power) 아키텍처, 엔비디아의 볼타(Volta) GPU, 인텔 칩을 사용한 크레이(Cray) 장착 시스템 등이 포함돼 있다.

2023년까지 준비되는 이런 엑사급 시스템의 타이밍도 국립연구소에서 업그레이드 사이클을 활용하도록 개발되었다. 향후 수년 이내에 설치될 대형 시스템은 엑사급 시스템이 완성될 때까지 대체할 준비가 될 것이다.


마지막으로 거대했던 수퍼컴퓨팅의 성능 마일스톤은 2008년에 페타플롭(Petaflop) 시스템의 개발과 함께 이루어졌다. 1 엑사플롭(Exaflop)은 1,000페타플롭이며, 1960년대에 관찰된 칩의 트랜지스터 수가 2년마다 두 배로 증가하는 현상인 무어의 법칙(Moore's Law)의 한계 때문에 그 구축이 쉽지 않다.

메시나는 한 인터뷰에서 "무어의 법칙이 끝나는 시기가 다가왔다"고 말했다. 즉, 무엇인가 더 빠른 것을 구축하는 것의 핵심은 ‘훨씬 많은 병렬화와 많은 조각을 더하는 것이다. 이를 통해 추가적인 속도를 얻을 수 있다’는 의미다.

엑사급 시스템은 현재 국립연구소에서 사용하는 20개의 페타플롭 시스템보다 50배나 빠르게 문제를 해결할 것이다.

수억 개의 동시 병렬 이벤트를 활용할 수 있는 시스템과 애플리케이션에 대한 개발 작업이 시작됐다. 메시나는 "어떻게 관리하는가? 어떻게 모든 것이 원활하게 작동하도록 하는가?"라고 문제를 제기했다.

또 다른 문제는 에너지 소비량이다. 현재 최신 기술을 이용해 엑사급 기계를 구축할 수 있지만 이런 시스템은 자체적인 발전소가 필요할 가능성이 높다. 미국은 20~30메가와트로 작동할 수 있는 엑사급 시스템을 원한다.

메시나에 따르면, 과학자들은 컴퓨팅에 필요한 에너지양을 크게 줄일 수 있는 수단을 마련해야 할 것이다. 대부분 에너지가 데이터 이동에 사용되기 때문에 애플리케이션과 소프트웨어 개발이 중요하다. 그리고 새로운 알고리즘이 필요할 것이다.

대학과 국립연구소에서 약 500명의 전문가들이 엑사급 시스템에 필요한 소프트웨어와 기타 기술을 개발하기 위해 에너지부와 협업하고 있다.

시스템 구축 비용은 차치하더라도 미국은 예비 작업에만 수백만 달러의 정부 예산을 지출할 것이다. 업체들은 직접 개발한 지적 재산을 보유하고 싶어 한다. 예를 들어, 시스템의 특정 부분을 개발하는 데 5,000만 달러가 소요된다면 미국 정부는 업체에게 지적 재산권을 보유하고 싶으면 비용의 40%를 지불하도록 요구할 수 있다.

미국 연구 재정 지원의 핵심 목표는 이러한 특정 엑사급 시스템에만 사용할 수 있는 일회성 기술의 개발을 지양하는 것이다.

LLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)의 HPC 부책임자 테리 퀸은 SC16 패널 세션에서 주의를 당부하며 "우리는 (업체들이) 기업 시장에서 지속 가능하지 않은 역량을 제공하는 것을 원치 않는다"고 강조했다.

진행 중인 작업은 충분한 기술 연구를 통해 업체들이 2019년의 제안 요청에 대응할 수 있도록 하는 데 도움이 될 것이다.

수퍼컴퓨터는 모델링과 시뮬레이션을 발전시킬 수 있다. 물리적인 프로토타입을 구축하는 대신에 수퍼컴퓨터는 가상의 모델링을 실현할 수 있다. 이를 통해 새로운 의약품 또는 자동차 엔진 등 신제품이 시장에 출시되는 시간이 단축될 수 있다. HPC가 점차 빅데이터에 활용되고 있으며, 신속한 분석으로 사이버 보안을 개선하도록 돕고 있고, 인공 지능과 로봇공학 부문에도 HPC가 필요하다.

중국은 엑사급 시스템 개발에서 미국을 앞지를 수 있지만 정말 중요한 것은 얼마나 유용하느냐다.

메시나는 미국의 접근방식이 업계, 학계(대학), 정부가 참여하는 엑사급 시스템 생태계를 구축하는 것이라고 밝혔다. 이는 엑사급 시스템이 이를 위한 광범위한 애플리케이션뿐만이 아니라 상대적으로 프로그래밍이 쉬운 애플리케이션을 준비하는 것이다. 메시나는 이런 시스템이 신속하게 즉각적으로 그리고 광범위하게 사용되기를 기대했다. ciokr@idg.co.kr
 

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