1위 슈퍼컴, Tianhe-2(Milky Way-2) 시스템 분석

중국은 2013년 6월 Top500 슈퍼컴퓨터 리스트에서 Tianhe-2(Milky Way-2) 시스템으로 1위를 차지했습니다. 지난 2010년 11월에 Tianhe-1에 이어서 2번째로 세계 1위를 차지하게 되었습니다. 정말 중국의 과학 기술에 대한 투자 규모는 상상을 초월할 정도로 거대하고 놀랍습니다. 이 시스템이 어떤지 알아보면서 어떤 의미가 있는지도 함께 살펴보도록 하겠습니다.

Tianhe-2의 이름에 대해서 잠깐 알아보면 읽기는 천하(天河)로 읽지만 뜻은 은하수(銀河水)입니다. 우리나라에서는 천하라는 말보다는 은하라는 말을 더 많이 쓰죠.

Tianhe-2(Milky Way-2) 시스템. 출처: http://www.top500.org

개괄적인 시스템의 제원에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

• 성능: 54.9PFlops Peak Performance, 33.86PF Max performance, 61.68% 효율성
• 프로세서: 3만 2천개의 출시 예정인 인텔 제온 E5-2692v2(12C, 2.2GHz) 프로세서와 4만 8천개의 제온 파이 31S1P 코프로세서, 4096개의 갤럭시 FT-1500 프로세서로 구성된 신이기종(Neo-Heterogeneous) 아키텍처 시스템
• 상호연결 기술: 중국 자체 고속 상호연결 기술, TH-Express 2
• 메모리: 총 1PB
• 저장장치: 전역 공유 병렬 스토리지 시스템(Global shared parallel storage system), 12.4PB
• 캐비넷수: 125+13+24(compute/communication/storage )=162
• 소비전력: 17.8 MW(냉공조 포함시 24 MW)
• 장소: National University of Defense Technology
• 용도: 생명 공학, 지구 물리학, 기상, 빅데이터 분석, 정부 안보 애플리케이션등

우선 이 시스템의 이론 성능을 계산해 보도록 하겠습니다. 단일 프로세서의 이론 성능은 아래와 같은 공식으로 계산이 됩니다.

이론 DP(Double Precision) Flops = 클럭 x 단위 클럭당 처리가능 DP 부동소수수 x 코어수

사용된 제온 프로세서는 2.2Ghz, 8 DP FPs/clocks, 12 Cores 로 이론 성능은 소켓당 211.2GFlops 이 되며, 제온 파이의 성능은 1.1Ghz x 16 DP FPs/clocks x 57 Cores 로 1003.2GFlops 입니다. Milky Way-2에는 제온 프로세서와 제온 파이가 각각 32,000와 48,000개로 이루어 졌기 때문에 총 이론 성능은 54.9PFlops입니다.

중요 시사점은 첫째, 중국이 지난 Tianhe-1A 이후 두번째로 1위를 차지했다라는 것입니다. 이것은 일회성이 아니라 지속적인 투자를 의미하며 국가 차원의 막대한 투자와 기술 국가로 도약하고자 하는 강한 의지를 볼 수 있습니다. 다음으로는, 인텔 기반의 프로세서와 가속용 보조 프로세서를 제외하면 모든 기술이 중국 자체 기술을 이용했다라는 것입니다. 새로운 하드웨어 아키텍처, 갤럭시 FT-1500 16코어 프로세서, TH Express-2 네트웍 기술, OpenMC 병렬 프로그래밍 모델, 안정성을 위한 관리 기술, 병렬 스토리지 시스템, 자체 리룩스 운영시스템인 Kylin Linux, 중국 기업에 의한 서버 제작등등 프로세서외 모든 것들이 중국에서 만들어 졌습니다. 조만간 프로세서도 자체 개발 제작하여 사용할 날도 머지 않을 듯 합니다. 앞으로 다가올 엑사급 슈퍼컴퓨터 시대에 대비하여 모든 것을 중국 기술 기반으로 하고자 하는 꿈을 향해 한 걸음 더 나갔다는 생각이 됩니다.

참조

China’s Tianhe-2 Supercomputer Takes No. 1Ranking on 41st TOP500 List

Intel Powers the World's FastestSupercomputer, Reveals HPC Technologies