“슈퍼컴퓨터, 컴퓨팅 성능 혁신의 역사”…올해 주목할 만한 이슈는

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“슈퍼컴퓨터, 컴퓨팅 성능 혁신의 역사”…올해 주목할 만한 이슈는

디지털데일리 발행일 2011-06-21 17:09:05

백지영 기자

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[IT 전문 블로그 미디어=딜라이트닷넷]

1993년 처음으로 전세계 상위500대 슈퍼컴 순위(www.top500.org)가 발표된 이래, 벌써 37번째 순위가 최근 발표됐습니다.

20일부터 독일 함부르크에서 개최된 세계슈퍼컴퓨팅컨퍼런스(ISC 2011)에서는 또 다시 새로운 슈퍼컴퓨터들의 성능 경연이 펼쳐졌는데요. 해를 거듭할수록 전세계 슈퍼컴퓨터들의 성능은 가늠하기 힘들 정도로 높아지고 있습니다.

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불과 6개월 전인 2010년 11월 발표됐던 제 36차 순위와 비교해 이번 37차 ‘상위 500대 슈퍼컴퓨터’들의 가장 큰 변화는 무엇일까요. 주요 이슈별로 짚어보았습니다.

1. 日, 슈퍼컴 최고 강국으로의 귀환

일본 고베에 위치한 리켄 응용과학연구소(AICS)의 ‘K컴퓨터(K Computer)’<사진>가 올해 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 선정됐습니다. 이에 따라 일본은 지난 2004년 이후 7년만에 슈퍼컴퓨터 1위 자리를 탈환하게 됐네요.

무엇보다도 K컴퓨터의 성능이 현재 가장 큰 이슈가 되고 있는데요. K컴퓨터는 후지쯔의 스팍64 VIII칩을 기반으로 제작됐으며 총 54만 8352개 코어로 이뤄져 있으며 성능은 린팩 벤치마크 기준으로 무려 8.2페타플롭스(PFlps, 1PFlps는 1초당 1000조번의 연산처리 가능)에 달합니다.

즉, 1초당 약 8200조회 계산이 가능하다는 것인데요. 이는 지난해 11월 순위에서 1위를 차지했던 중국의 슈퍼컴퓨터 ‘티엔허-1A’에 비해 무려 3배 이상 높은 성능입니다.

특히 K컴퓨터는 2위부터 5위까지의 슈퍼컴 성능을 합친 것보다 더 높은 성능을 보이고 있으며, 향후 일본 리켄 응용과학연구소는 초당 1경(1경은 1조의 1만배)회를 넘는 성능을 실현한다는 계획을 갖고 있다고 하네요.

그동안 일본 정부는 슈퍼컴퓨터 프로젝트에 대해 회의적인 반응을 보여 왔기 때문에 이같은 슈퍼컴 1위 자리 탈환은 다소 의외이기도 합니다. 어찌됐든 현재 일본의 슈퍼컴퓨터들은 최근의 자연재해에서 보여주는 위협 때문에 빠르게 변화하는 기상 상황 예측에 주로 쓰이고 있다고 합니다.

2. 엔비디아 GPU의 활약상

이번 전세계 상위 500대 슈퍼컴 리스트 중에서 2위와 4위, 5위에 오른 중국과 일본의 슈퍼컴은 모두 엔비디아의 GPU(그래픽처리장치)를 사용한 시스템이었습니다.

GPU는 빠른 연산이 필요할 때 오히려 CPU보다 더 뛰어난 성능을 보이기 때문에 현재 많은 슈퍼컴퓨터들은 CPU와 GPU를 혼용한 시스템으로 구성돼 있습니다.

이번에 발표된 상위 500대 슈퍼컴 순위에서 총 19대 시스템이 GPU 기술을 이용한 것으로 나타났습니다.

3. 중국의 슈퍼컴 막강 파워

비록 이번 순위에서 중국은 일본에 1위 타이틀은 빼았겼으나, 여전히 전세계 고성능컴퓨팅(HPC) 시장에서의 위상을 높이고 있습니다.

중국은 상위 500대 슈퍼컴 중 62대를 순위에 올리면서 파워를 점점 키우고 있습니다. 중국은 이제 미국에 이어 명백한 세계 제2의 슈퍼컴 강국입니다.

물론 여전히 세계 최고의 슈퍼컴퓨터 국가는 미국입니다. 규모면에서 아직까지는 중국도 미국에 훨씬 못 미치지요. 미국은 전체 시스템의 절반 이상인 256개 시스템을 차지하고 있지만 그 숫자는 점차 줄어들고 있습니다.

지난해 11월 순위에서 미국은 상위500대 슈퍼컴퓨터 중 274개를 차지했지만, 올해 순위에선 18개가 비해 줄어든 반면, 중국은 지난해 42대에서 20대 늘어난 62개의 시스템을 500위 내에 올렸지요.

지역별로 봤을때는 유럽이 총 125개를 차지해 여전히 아시아 국가들에 비해 높았습니다. 아시아 국가들은 6개월 전 순위에서의 84개 시스템에 비해 19개가 늘어난 103개를 기록했는데, 이 19개는 모두 중국의 시스템입니다. 일본은 작년과 마찬가지로 26개 시스템을 500위에 올려놓았습니다.

국가별로는 독일(30개), 영국(27개), 프랑스(25개)가 상위권에 머물렀으며 우리나라의 경우는 지난해 기상청이 구축한 슈퍼컴퓨터 3호기(해담, 해온)가 6개월 전 순위보다 밀리면서 각각 20, 21위를 차지했습니다. 또한 한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴 4호기는 지난해 24위에 비해 밀려난 26위를 기록했네요.

4. 인텔 vs AMD vs IBM

500위에 오른 슈퍼컴 중 77.4%가 인텔 프로세서를 기반으로 제작됐습니다. 시스템 숫자로 따지자면 전체 500개 중에서 무려 387개나 달합니다.

특히 하나의 CPU에 6코어까지 확장이 가능한 웨스트미어 프로세서는 500대 중 무려 169개 시스템에 장착됐네요. 이는 지난해 11월에 발표됐던 리스트에서 56개를 차지했던 것에 비해 엄청난 성장입니다.

이처럼 슈퍼컴퓨팅 시장에서도 인텔 프로세서의 파워는 계속 높아지고 있습니다. 반면 AMD는 전체의 13%를 기록하며 총 65개의 시스템에 탑재됐네요.

인텔, AMD에 이어 IBM의 파워 시스템도 총 45개의 시스템에 장착되며 9%의 점유율을 기록했습니다. 스팍(SPARC)과 NEC의 프로세서도 뒤를 이었습니다.

5. IBM vs HP

시스템을 구축한 업체별 순위를 살펴보면, 올해도 IBM이 상위 500대 슈퍼컴 중 절반 가까이에 해당하는 213개의 슈퍼컴에 자사의 시스템을 공급하며 1위를 지켰습니다. 점유유로 보면 42.6%에 달합니다.

뒤를 이어 HP가 153개의 슈퍼컴에 자사 시스템을 공급하면서 30.6%의 점유율을 기록했습니다.

이밖에도 크레이가 29개의 시스템을 차지하며 5.8%를 차지했는데요. 특히 크레이의 XT시스템 시리즈는 대형 연구기관들에 가장 인기있는 제품으로, 상위 10개 슈퍼컴퓨터 중 3개가 크레이를 선택했습니다. 델과 오라클은 각각 13개(2.6%), 12개(2.4%)를 차지했네요.

6. 쿼드코어 이상 프로세서가 절반 이상 차지

쿼드코어 프로세서는 이번 500대 시스템 중 절반에 가까운 46.2%를 차지했습니다. 이미 6코어 혹은 그 이상이 탑재된 프로세서의 사용율은 42.4%를 넘었지요.

한편 이는 6개월 전 발표됐던 순위에서는 상위 500대 슈퍼컴 중 가장 하위의 시스템의 성능이 31.1테라플롭스(Tflops)에 불과했지만, 올해에는 40.1테라플롭스로 높아졌습니다.

또한 상위 500대 슈퍼컴의 평균 코어수는 1만 5550코어로 이는 6개월 전의 1만 3071코어, 1년 전의 1만 267코어에 비해 확연히 그 개수가 많아졌음을 알 수 있습니다.

[백지영기자 블로그=데이터센터 트랜스포머]