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

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다시 국내 슈퍼컴퓨팅의 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. KISTI 홍보팀에 따르면 현재 KISTI의 건물 모형이 당시 슈퍼컴 1호기를 본따서 만든 것이었다고 하네요.

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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.
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이중 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.

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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 기
술의 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.
2010/11/18 15:13 2010/11/18 15:13
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최근 국내 서버업계에는 슈퍼컴퓨터 4호기를 구축 중인 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 곤란한 상황에 처했다는 소문이 나돌았습니다.

소문의 중심에는 한국썬마이크로시스템즈가 있었습니다.

슈퍼컴 4호기(약 730억원에 달함)를 구축 중인 KISTI는 이 중 한국썬이 구축한 핵심 인프라인 초병렬컴퓨팅(MPP) 2차 시스템이 올 초 기술적인 문제로 성능 검증이 지연돼 몇 개월째 서비스를 시작하지 못하고 있는데, 이것이 오라클과의 인수합병 때문이라는 내용인데요.

이를 해결해야 할 한국썬이 최근 오라클과의 통합작업을 앞두고 관련 프로젝트를 담당하고 있는 고성능 컴퓨팅(HPC) 부서를 없앴다는 소문이었습니다.

이 때문에 썬의 KISTI 구축 인력은 다 이탈해 이를 책임질 곳이 없어졌고, KISTI는 이러지도 저러지도 못하는 난감한 상황에 빠졌다. 뭐 대충 이런 내용이었습니다.

이야기를 지난 2007년으로 거슬러 올라가 보겠습니다.

KISTI는 지난 2007년 3월, 슈퍼컴 4호기 도입사업과 관련 대용량시스템부문(SMP)에 한국IBM을, 초병렬시스템(MPP) 사업자에 한국썬을 각각 선정한 바 있습니다.

이중 한국썬이 선정된 MPP 시스템이 핵심으로, 관련 사업에서의 수주경쟁은 무척 치열했습니다.

특히 당시 썬은 IBM이나 HP 등 여타 경쟁사들에 비해 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서 역사가 짧고 레퍼런스가 부족했던 만큼, 사실상 어려운 게임이 될 것으로 예상됐었습니다.

그러나 썬 본사에서 아시아 지역 HPC 분야의 굵직한 레퍼런스를 만들기 위해 다방면에서 적극적인 지원을 약속한 결과, KISTI의 사업을 수행하게 됐습니다.

썬 본사에서는 관련 교육 및 기술 부분에서 확실하게 지원하겠다고 밝히면서 이는 KISTI와의 계약으로 이어지게 됐고, 미래는 장밋빛이었습니다.

어찌됐든 이후 KISTI는 관련 시스템을 1, 2차로 나눠 구축했고 이는 지난해까지 거의 완료됐었습니다.

현재 문제가 되고 있는 300테라플롭스 규모 초병렬컴퓨팅(MPP) 2차 시스템의 경우, 지난해 11월 세계 500대 슈퍼컴퓨터 리스트 중에서 14위에 오르는 등의 쾌거를 이루기도 했지요.

300테라플롭스는 1초에 300조회를 연산할 수 있는 성능으로 고성능 PC 1만여대를 동시에 구동하는 것과 같으며, 우리나라 인구 5000만명 전체가 10년 이상 계산기를 사용해 수행할 연산을 단 1분 만에 수행할 수 있는 속도라고 하지요.

그러나 이 시스템이 올 초 기술적인 문제로 성능 검증이 지연되면서 몇 개월째 서비스를 시작하지 못했고, 이것이 현재 한국썬이 처해있는 상황 때문이라는 것이었지요.
결론을 말하자면, 기자는 최근 KISTI의 슈퍼컴퓨터 인프라팀과의 통화를 통해 조만간 관련 문제가 해결될 것이라는 소식을 접했습니다.

KISTI 관계자는 이번 사항에 대해 “외부의 추측처럼 그러한 문제가 있었던 것은 절대 아니다”라면서 강하게 부인했습니다.

그는 “시스템 구축 규모 자체가 워낙 크다보니 설치 및 서비스가 다소 지연된 것은 맞지만, 이미 벤치마크테스트(BMT)를 완료했고 조만간 검수를 진행해 관련 내용을 언론에 알릴 예정”이라고 말했습니다.

이어 그는 “썬-오라클과의 인수합병 때문에 이번 시스템에서 곤란을 겪은 것은 전혀 없다”고 덧붙였습니다.
썬의 HPC팀 경우도, 최근 오라클과의 인수합병 때문에 소속만 바뀐 것이지 관련 업무를 담당하는 팀이 없어진 것은 아니라고 하더군요.

하긴 슈퍼컴퓨터와 같이 큰 프로젝트를 두고 관련 팀을 없앤다는 것은 상식적으로도 이해하기 힘든 일이지요.

뭐 자세한 속내는 모르겠습니다만, KISTI에서도 썬이 오라클과 합병될지는 꿈에라도 생각하지 못했겠죠.

하긴 미래라는 것은 그 누구도 섣불리 예측할 수 없는 것이지만, 적어도 그러한 문제 때문에 국가의 주요 인프라에 피해가 가는 일은 없어야 한다는 생각입니다.
2010/04/29 16:43 2010/04/29 16:43
17일 발표된 2009년 하반기 전세계 슈퍼컴 500대 리스트에서는 역시나 인텔과 AMD, HP와 IBM의 박빙의 승부가 펼쳐졌군요.


먼저 인텔과 AMD를 비교해 볼까요?

결론적으로 말하자면, 전세계 500대 슈퍼컴퓨터 중 80% 이상에 해당하는 402개 시스템에 인텔 프로세서가 사용됐습니다. 그러나 최고 속도를 자랑하는 슈퍼컴 1~5위 중 4대에서는 AMD의 칩이 사용됐군요.

무엇이 더 우월한지는 모르겠지만, 그건 독자 여러분의 판단에 맡기겠습니다.

우선 인텔은 슈퍼컴 500대 리스트에서 전체의 80.4% 해당하는 402개 시스템에서 자사의 프로세서가 사용됐으며, 1~50위 중에서도 20개 시스템에 사용됐다고 밝혔습니다.

또 인텔 프로세서가 탑재된 402대 슈퍼컴 가운데서도 쿼드코어 프로세서가 379대 시스템에 쓰여졌네요.(실제로 이번 순위조사에서 쿼드코어 프로세서가 톱500 슈퍼컴에서 대부분을 차지한 것으로 나타났습니다. 500대 슈퍼컴퓨터 중 427개 시스템이 쿼드코어로 이뤄졌으며, 59개가 듀얼코어, 4개 시스템만이 싱글코어로 구성됐으니까요)

AMD는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 발표된 미국 오크리지 국립연구소의 ‘재규어’(크레이의 XT5 시스템으로 구성)에 자사의 식스코어 AMD 옵테론 프로세서가 탑재됐다고 밝혔습니다.

세계 500대 컴퓨터 상위 5대 가운데 4대를 AMD 기반 슈퍼컴퓨터가 차지했다며 자랑스러워하고 있습니다.

특히 이중 5위에 오른 중국의 ‘티안허-1(Tianhe-1)’의 경우, ATI 스트림 기술 기반의 시스템 아키텍처와 인텔의 제온 프로세서가 혼합된 형태의 하이브리스 시스템으로 구축됐네요.

어째됐든 AMD의 옵테론 프로세서는 세계 500대 슈퍼컴 중 인텔의 1/10 수준인 42개 시스템(8.4%)을 구성하고 있는 것으로 나타났습니다.

한편 IBM과 HP의 경쟁도 역시 치열했습니다.

HP는 전세계 500대 슈퍼컴퓨터 중 210대의 시스템(42%)을 공급하며 IBM(186개 시스템, 37.2%)를 넘어섰군요.

그러나 성능 측면에선 IBM이 35.1%의 점유율을 차지하며 HP(23%)를 앞질렀네요.

이밖에 크레이와 SGI, 델은 각각 3.8%, 3.8%, 3.2%의 점유율을 각각 차지했으며, 성능 면에서는 크레이가 15.9%로 HP의 뒤를 이었습니다.

국가별로 살펴보면, 역시나 슈퍼컴 강국 미국이 500대 슈퍼컴 중 277개 시스템을 보유하고 있는 것으로 나타났으며, 유럽이 153개, 아시아가 50개로 나타났네요.

특히 아시아권에서는 중국이 21개 시스템, 일본이 16개, 인도가 3개 시스템 순이었습니다.

우리나라는 14위와 392위에 오른 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 시스템 2개가 이번 500대 순위에 포함됐네요.(관련기사).

1~100위까지의 전세계 슈퍼컴퓨터 순위를 보시려면 여기를 클릭하세요
2009/11/17 17:29 2009/11/17 17:29