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문제 정의
- 5년 이내의 단기간에 학계와 연구계 중심으로 프로토타입 수준의 슈퍼컴퓨터를 구축하는 것을 목표로 할 수 있다. 이에 필요한 시스템 소프트웨어 및 응용 분야를 몇 개 선정하여 함께 개발한다.
- 「국가 초고성능컴퓨팅 육성 기본계획」(이하 기본계획)은 궁극적으로 초고성능 컴퓨터 시스템(이하 슈퍼컴퓨터)을 국내 기술로 개발하여 이를 활용한 연구개발 저변을 확충하고, 관련 분야에서의 응용 및 연구개발을 활성화하면서 이를 산업화하여 수출상품으로 육성하는 것을 목표로 한다. 이러한 목표의 달성을 위해서는 신중한 장기적인 계획이 요구되며, 이를 위하여 과거의 실패에서 교훈을 얻는 일이 중요하다.
- 독일 Julich 슈퍼컴퓨터센터에서 수행하는 Deep 프로젝트 凶에서는 엑사스케일 슈퍼컴퓨터에 적합한 독창적인 아키텍쳐를 설계하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 클러스터 아키텍쳐와 가속칩 기반의 booster 노드들을 결합한 아키텍쳐로 구축되는데(그림 5 참조), 클러스터 노드는 멀티코어 마이크로프로세서 기반으로 구축되며, booster 노드는 매니코어 가속칩(Intel의 Knights Comer 또는 Xeon Phi) 기반으로 구축된다.
- 가속칩들을 이어주는 3차원 torus 구조의 인터커넥션 네트워크 EXTOLL의 개발이 특이점이다. 또한 전력 사용의 효율을 극대화 하는 것이 프로젝트의 주용 목표이다.
- 일본의 경우를 예로 들어 보자. 일본에서는 RIKEN 연구소에서 새로 개발할 슈퍼컴퓨터의 큰 그림을 그리며 설계하는 일을 맡고, Fujitsu와 같은 업체에서 제작을 맡는다.
- 따라서, 공개 소프트웨어 (예로서 유체역학 분야의 OpenFlow와 같은)의 적극적인 활용이 필요하다. 적절한 응용 프로그램들을 선정하고, 이들을 활용하여 x86 기반 칩(인텔의 Knights Landing 칩) 또는 GPU와 같은 가속칩들을 타겟으로하는 연구용 컴파일러 및 프로그래밍 환경을 개발하는 것을 목표로 하는 것이 현실적일 것으로 사료된다. 이를 위하여 시스템 소프트웨어와 응용 소프트웨어 연구개발의 긴밀한 협력 하에 시너지 발생이 필요하다.
- 현재 전 세계적으로 엑사스케일(Exascale) 슈퍼 컴퓨터를 구축하기 위한 경쟁이 치열해 지고 있는 가운데, 본 원고에서는 위에서 언급한 이슈들을 해결하면서 가장 효율적인 방식으로 슈퍼컴퓨터를 구축하기 위한 각국의 동향을 분석하고 이를 토대로 국산 슈퍼컴퓨터 구축을 위한 전략을 제안한다.
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