슈퍼컴퓨터 정의

슈퍼컴퓨터란?

여러 의견으로 정의를 하고 있다.

 

[전산] 초대형의 초고속 컴퓨터. 현재 범용 컴퓨터의 초대형기로는 1초에 500만~1,000만 회 정도의 연산 능력이 보통인데, 그 열 배 이상인 1초에 5,000만~1억 5,000만 회 정도의 연산이 가능하다. 일기 예보, 원자력 연구, 지진 분석 및 컴퓨터 그래픽의 계산 등 과학 기술 분야의 복잡하고 방대한 계산을 처리하는 데 사용된다.

 

연산처리 속도가 매초 10억 회 이상의 과학 기술 계산 전용의 컴퓨터. 연산 속도를 높이기 위해 독자적으로 실행 가능한 연산기를 여러 개 사용하여 다중처리하는 방식과 파이프라인 처린 방식, 공간적으로 2차원 배치한 요소 프로세서를 이용하여 병렬처리하는 방식 등이 있다

 

현재 사용되는 PC보다 계산 속도가 수백~수천 배 빠르고 많은 자료를 오랜 시간 동안 꾸준히 처리할 수 있는 컴퓨터

보통 PC의 성능을 CPU(중앙처리장치)의 클럭(CPU 동작 신호 발생장치) 속도로 비교하듯이, 슈퍼컴퓨터의 성능은 플롭스(FLOPS, 1초에 가능한 부동소수점 연산 횟수를 나타내는 컴퓨터 연산속도단위)로 따져볼 수 있다. 초고속ㆍ초대형 컴퓨터인 슈퍼컴퓨터는 국방, 우주 개척, 재난 예방, 에너지 분야 등 국가안보와 관련된 분야에 크게 공헌을 해왔다. 최근 바이오, 자동차, 항공, 전자, 신소재, 항공ㆍ우주개발 등 주요 산업분야에서 슈퍼컴퓨터를 활용한 신제품의 설계 및 개발의 중요성이 강화되면서 슈퍼컴퓨터의 보유 능력이 그 나라의 과학기술 수준을 가늠하는 척도로 작용하고 있다. 최초의 슈퍼컴퓨터는 1초에 2억 4,000회의 연산속도를 나타낸 1976년 제작된 미국의 크레이-1였다.

매년 6월과 11월경에 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능 Top 500이 발표된다. 2009년 1위는 연산속도가 1.04petaflop/s인 미국의 '로드 러너(Road Runner)'였다. 하지만 2010년 11월 발표된 'TOP 500 프로젝트'에 따르면 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 중국 국방과학기술대학에서 연구개발해 2009년 10월 가동된 톈허(天河) 1호다. 연산속도가 2.57페타플롭에 달한다.

이는 2010년 6월 1위에 등극한 미국의 오크리지국립연구소에서 가동 중인 연산속도 1.75petaflop/s인 크레이XT5, 일명 재규어(Jaguar)를 1.4배 정도나 앞선 속도다. 이로써 이제까지 1위를 고수하던 미국을 제치고 중국이 1위를 기록함으로써 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁이 치열해졌다. 더구나 2011년 6월에 발표된 슈퍼컴퓨터 1위는 미국에 1위를 내준 후 7년 만에 탈환한 일본의 후지쯔와 이화학연구소가 개발한 '케이(K)'로, 1초 동안 8162조 회의 계산능력을 지녔다. 이후 11월에는 케이가 이전보다 개선된 1경 510조 회의 계산능력을 보임으로써 슈퍼컴퓨터 최초로 연산속도 초당 1경 회의 기록을 깼다. 이제까지 미국이 독주하던 슈퍼컴퓨터 시장에서 중국에 이어 일본이 연이어 1위를 기록하면서 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁은 더욱 치열해졌다. '케이'를 한자로 나타내면 경(京)으로, 1경 회의 연산기록을 깼다는 의미에서 이름 붙여졌다. 1페타플롭은 초당 1000조 회의 연산이 가능하다.

한편, 우리나라 최초의 슈퍼컴퓨터는 1988년에 도입된 '크레이(Cray) 2S(2Gflops, 20억 번 연산)'라는 슈퍼컴퓨터다. 현재는 대덕연구개발특구 내 한국과학기술정보연구원(KISTI) 로비에 일반인을 위한 전시물로 전시되어 있다. 첫 슈퍼컴이 보관되어 있는 KISTI는 건물도 크레이 2S 모양으로 지어져 눈길을 끌고 있다. 그리고 1995년 5월에 한국과학기술원에서 초당 25억 개의 수를 계산할 수 있는 2.5기가 FLOPS급 성능의 '셈틀한빛 1호'를 개발한 바 있다. 2011년 11월 발표된 'TOP 500 프로젝트'에 포함된 한국의 슈퍼컴퓨터는 기상용 '해온'과 '해담', 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 보유하고 있는 '타키온 Ⅱ' 3대가 있다. 갈수록 치열해지는 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁에 국가 차원에서 대응하기 위해 우리나라는 2011년 12월 '국가 초고성능 컴퓨터 활용과 육성에 관한 법률'을 제정, 발효시켰다.

 

위에서 언급이 되드시 여러 의견으로 슈퍼컴퓨터를 정의 하고 있다.

딱 이거라고 정의 하긴엔 어려움이 있다. 이유는 CPU를 많이 사용 하고 고 사양을 많이 활용 할수록 슈퍼컴의 연산능력은 더 클 것이다.

 

그러다면, 이러한 현실에서 슈퍼컴을 업무 용도에 맞게 재 정의를 할 필요가 있다.

PC 여러대를 병력처리 하는 것도 슈퍼컴이라 하는 입장에 가격이 싸다. 비싸다 로 슈퍼컴퓨터를 표현 하기엔 어려움이 있는 것이다.

 

슈퍼컴이란? 표현은 현재 CPU, 메모리 만의 성능으로 연산 능력에만 초점이 맞추어져 있는 것도 문제다.

실제 GPGPU로 활용 한 연산 능력은 CPU보다 훨씬 뛰어나다.

 

그래서 최근에는 CPU 보다 GPU를 활용한 슈퍼컴퓨터를 많이 활용을 하는 이유이다.

그러나 GPU를 활용한 슈퍼컴은 특수한 언어를 활용한 응용프로그램을 개발을 해야 하니, 특수한 목적으로만 활용을 하고 있다.

관련하여 범용성 있게 활용하려 많은 노력들을 하고 있는 실정이다.

 

PC로 수백대 병령처리하는 방법으로 CPU나 GPU를 활용하여 슈퍼컴퓨터 제작 할수 있다. 아주 싸게 이것도 슈퍼컴퓨터라 얘기해도

누가 뭐라고 하지 않는다.

 

PC보다 아주 뛰어난 성능을 발휘하는 컴퓨터는 슈퍼컴퓨터라 얘기 할수 있기 때문이다.

또한 이 슈퍼컴퓨터를 기반으로 어떠한 부분에 적용 할 것이야? 에 따라 프로그램의 중요성도 있다.

 

사회 분위기가 슈퍼컴퓨터를 요구 하고 요청하는 시대가 되었다는 분위기로 해석 할수도 있다.

특수 목적에 맞는 용도이야?

범용성 목적이냐? 에 따라  CPU Base냐? GPU Base냐? CPU + GPU 함께 활용 하는 Base냐? 결정을 할수 있다.

 

가격이 비싸다, 싸다의 의미는 어느 수준으로 구성을 하느냐? 다.

슈퍼컴을 싸게 제작 할수 있다. 얼마든지 할수 있다.

용산에서 조립PC 수십에서 수백대 사서 Network으로 연결하고 활용 하려는 SW 개발하여 활용 한다면, 몇억 수준에서도 제작을 할수 가 있다.

 

그러나 세계적으로 슈퍼컴퓨터의 정의,순위를 보면, 어마어마하다. CPU core수가 150만개 부터 몇천개까지 순위를 나열 하고 있다.

다 슈퍼컴퓨터이다.

 

가격은 수조 부터 수십억까지 나열 하고 있는 상황이다.

반복적인 표현이다. 다 슈퍼컴퓨터이다.^^

 

이제 슈퍼컴퓨터의정의를 세분화하여 표현을 할 단계로 보여진다.

 

LSdTech에서 정의 하는 슈퍼컴퓨터는 범용성 슈퍼컴퓨터이다.

영상 디지탈 작업을 하는 랜더링 업무나, 과학계산을 하는 업무나, 데스크탑 가상화 클라우드 업무나 모든 업무를 활용 할수 있는 대중화

대량 처리 시스템을 슈퍼컴퓨터라 정의 하였다.

 

말씀처럼 범용성 슈퍼컴을 어느 용도에 맞게 적용 하느냐에 따라 적용 응용프로그램이 슈퍼컴퓨터의 성능을 좌우 할수 있다.

중요하다. 그러나 범용성 응용프로그램 대부분을 다 수용해서도 성능을 뛰어나게 지원 할수 있는 준비된 슈퍼컴이 매우 중요 할것이다.

 

이렇게 준비된 슈퍼컴퓨터가 LSDTech 슈퍼컴퓨터라 정의 한다.