사진으로 보는 국내 슈퍼컴퓨터 변천사

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사진으로 보는 국내 슈퍼컴퓨터 변천사

디지털데일리 발행일 2010-11-18 15:21:14

백지영 기자

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국내 슈퍼컴퓨터의 역사는 한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨팅센터의 역사와 같이 한다고 할 수 있겠습니다. 17일 방문한 대전 KISTI 입구에는 슈퍼컴퓨팅 역사를 한 눈에 볼 수 있는 전시장이 있어서 마음껏 구경할 수 있었습니다.

22년전 처음 도입됐던 KISTI 슈퍼컴퓨터 1호기<위 사진>는 크레이사의 제품으로 최고성능이 2기가플롭스(Gflops, 1초에 20억회 연산 가능), 장착된 CPU 수는 4개에 불과했었다고 합니다.

그러니까 당시의 슈퍼컴은 고작 현재 일반인들이 쓰는 PC의 성능에 못 미친다고 할 수 있겠습니다.

그러던 것이 22년 후인 2010년 현재, 최근 오라클(썬)에 의해 구축 완료된 KISTI 슈퍼컴퓨터 4호기는 1호기에 비해 무려 16만 배 이상 성능이 높아진 324테라플롭스(Tflops, 1초에 324조회 연산 가능)에 달하게 된 것이지요.

아, 여기서 플롭스(Flops)라고 하는 것은 슈퍼컴퓨터의 계산 속도를 나타내는 단위로, 1초에 덧셈·뺄셈·곱셈·나눗셈 등의 연산을 몇 번 할 수 있는지를 의미합니다.

예를 들어 1초에 곱셈을 2번 하면 2플롭스가 됩니다. 플롭스보다 100만배 빠르면 메가플롭스, 10억배는 기가플롭스, 1조배는 테라플롭스, 1000조배는 페타플롭스가 되는 것입니다.

최근 미국 뉴올리언스에서 발표된 전세계 상위 슈퍼컴 500대 리스트에서 1위를 차지한 중국의 ‘티엔허1-A’의 경우, 린팩 벤치마크(계산성능) 기준 2.57페타플롭스의 성능을 기록했었지요. 즉 ‘티엔허1-A’는 1초에 2570조번의 연산처리를 할 수 있다는 것이지요.

다시 국내 슈퍼컴퓨터의 역사로 되돌아가자면, 1988년 8월, 서울 올림픽 개최 시기와 맞물려 KISTI에 처음 도입된 슈퍼컴퓨터 1호기는 크레이-2S 시스템으로, 당시 구입가는 2400만 달러(한화로 약 273억원)에 달했다고 하네요.

도입 5년 후인 1993년 10월에 퇴역하게 된 슈퍼컴 1호기는 당시 무게만 2톤이 넘었다고 합니다. 또 KISTI 홍보팀에 따르면 현재 KISTI의 건물 모형이 당시 슈퍼컴 1호기를 본따서 만든 것이었다고 하네요.

이윽고 1993년 11월 구축된 슈퍼컴 2호기 역시 크레이사의 C90 시스템이었습니다. 이론 최고성능은 1호기보다 8배 향상된 16Gflops로, 탑재된 CPU 개수는 역시 4배 증가한 16개 불과했네요. 2001년 5월까지 사용된 슈퍼컴 2호기의 구입가는 3685만 달러(한화로 약 420억원)이었다고 합니다.

비교적 오랜 기간 사용됐던 슈퍼컴 2호기에 이어 2001년 6월과 2002년 1월에 도입된 슈퍼컴 3호기는 IBM의 p690와 NEC SX-5/SX-6 시스템이었습니다.

이 중 메인 시스템은 IBM p690(유닉스 서버)로 당시 이론 성능은 2호기에 비해 대폭 늘어난 4.3테라플롭스(Tflops)에 달했습니다. 탑재된 CPU 숫자 역시 2호기에 비해 42배나 증가한 672개였네요. 당시 구입가는 3000만 달러(한화로 약 342억원)에 달했다고 합니다.

슈퍼컴퓨터 3호기는 현재 광주과기원과 부경대 등 대학 및 연구소에 무상 기증된 상태입니다.

그리고 마침내 지난 2007년부터 3년간 총 6100만달러(한화로 약 700억원) 금액이 투자돼 2010년 11월 구축된 슈퍼컴퓨터 4호기의 경우, 3호기에 비해 1000배 가량 성능이 높아진 324테라플롭스(1초에 324조번의 연산 처리 가능)를 구현하게 됩니다.

그런데 대체 슈퍼컴퓨터가 무엇이길래, 왜 중요한 걸까요?

사실 일반인들과는 슈퍼컴퓨터와는 큰 연관이 없을 것으로 보이지만, 현재 우리들이 누리고 있는 모든 기술 발전은 슈퍼컴을 통해 가능한 것입니다.

슈퍼컴퓨터는 우리가 주변에서 흔히 볼 수 있는 범용 컴퓨터의 상대 개념으로서 CPU(중앙처리장치)의 계산 속도와 주기억 장치의 기억용량이 당대의 기술로 구현 가능한 최고 성능의 컴퓨터를 말합니다.

계속되는 기술 의 발전으로 현재 슈퍼컴퓨터는 과거에 비해 그 성능이 상상할 수 없을 정도로 빨라지고 있고, 이를 통해 고도의 정확도를 요구하는 항공우주산업부터 초미세 반도체 디자인, 신약 개발, 일반 기업들의 신제품 출시가 더욱 앞당겨지고 있는 것입니다.

슈퍼컴퓨터이 중요한 이유는 바로 슈퍼컴퓨터를 이용한 계산과학이 기존의 이론이나 실험적 연구방식에 비해 큰 장점이 있기 때문이죠.

예를 들어, 연구개발을 통해 시제품을 제작하고 새로운 상품을 제작하기 위해서는 최소 6개월~몇년의 시간이 걸립니다. 수많은 실험과 수정과정을 거치는 대신 슈퍼컴의 엄청난 계산 성능을 활용해 무수히 많은 시뮬레이션을 단시간에 할 수 있다는 것이 그것입니다.

한가지 일례로 KISTI 슈퍼컴 3호기의 경우 위니아만도의 김치냉장고인 ‘딤채’의 신제품 개발을 도왔었다고 합니다. 코일의 위치에 따른 냉장고 효율성을 실험하기 위한 시뮬레이션을 슈퍼컴 3호기를 통해 돌릴 수 있었고, 이를 통해 예정보다 빠른 제품 출시가 가능했다고 하네요.

이처럼 현재 KISTI 슈퍼컴퓨팅 센터에서 행해지는 산업체의 연구개발이 매년 30~40건씩 진행되고 있다고 하는데, 결국 이렇게 개발된 제품들이 국내외에서 판매가 되고, 이를 구입한 소비자들이 제품을 통해 실생활에 도움을 받을 수 있게 되는 순환 구조를 갖게 되는 것입니다.

단순히 일반 산업체 뿐만 아니라, 유전자라던가 우주개발, 신약개발 등 보다 넓은 범인류학적 차원에서 슈퍼컴퓨터가 활용된다고 봤을때, 이는 인류의 미래나 행복과도 직결된다고 할 수 있겠죠.

[백지영기자 블로그=데이터센터 트랜스포머]