[고든 정의 TECH+] ‘차세대 슈퍼컴퓨터 美·中 대첩’…美 자존심 되찾을까?

슈퍼컴퓨터 분야에서 전통적인 강자는 미국이었습니다. 그런데 후발 주자인 중국이 2010년부터 계속해서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 1위를 차지하면서 미국의 자존심에 흠집이 가기 시작했습니다. 하지만 여기까지는 그래도 괜찮았습니다. 왜냐하면, 중국의 슈퍼컴퓨터는 결국 미국의 프로세서를 이용한 것이었기 때문이죠. 기술적인 측면에서 미국의 우위는 분명했습니다.

하지만 2016년 새로 공개된 선웨이 타이후라이트는 미국은 물론 세계를 놀라게 했습니다. 중국이 자체적으로 만든 프로세서를 이용해서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 만들었기 때문입니다. 이 사건을 보고 우리도 놀랐지만, 사실 미국만큼 놀란 국가는 없었을 것입니다. 더구나 이런 슈퍼컴퓨터가 기초 과학 연구는 물론 핵무기 개발 같은 군사적 목적으로도 사용된다는 점을 고려할 때 미국의 국가 경쟁력을 유지하기 위해서는 지금보다 매우 강력한 슈퍼컴퓨터가 필요한 시점입니다.

물론 미국 역시 현재의 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘는 차세대 슈퍼컴퓨터 개발을 진행 중입니다. 오크릿지 국립 연구소에 도입할 서밋(Summit)과 로렌스 리버모어 국립 연구소에 도입할 시에라(Sierra)가 그것으로 모두 100페타플롭스급 이상의 성능을 가지고 있어 선웨이 타이후라이트보다 더 빠를 것으로 예상합니다. 다만 도입 시기가 2017년에서 2018년 사이이기 때문에 그사이 선웨이 타이후라이트도 성능을 높일 수 있습니다. 1~2년 후에 누가 1등 타이틀을 거머쥐게 될지는 아직 미지수입니다.

미국의 차세대 슈퍼컴퓨터 가운데 가장 강력한 성능을 가진 것은 서밋입니다. 서밋은 IBM이 개발하는 Power9 CPU와 엔비디아가 개발하는 볼타 GPU를 사용하는 슈퍼컴퓨터입니다. 3400개의 노드(node·기본 구성 유닛)로 구성되는데, 각각의 노드는 다수의 CPU와 GPU로 구성되어 있습니다. 정확한 구성은 공개되지 않았지만, 노드당 최대 GPU 8개가 들어가는 구성으로 추정되고 있습니다.

또한 노드당 적어도 40테라플롭스의 연산 능력이 있으므로 이론적으로 150페타플롭스의 이상의 성능이 가능할 것입니다. 물론 중국의 약진에 자극을 받은 미국 정부가 더 많은 예산을 투입해서 200페타플롭스 이상의 연산 능력을 지니게 될 가능성도 충분합니다.



서밋에는 현재 개발 중인 미국의 IT 기술이 집대성될 예정입니다. 엔비디아가 개발을 담당하는 볼타 GPU는 차세대 적층 메모리인 HBM2가 적용되어 적어도 1TB/s의 대역폭을 제공할 것으로 보입니다. CPU에는 DDR4 메모리가 사용되는데, 512GB의 대용량 메모리를 CPU와 GPU가 같이 활용해서 거대한 용량의 데이터도 막힘없이 처리할 수 있습니다.

여기에 CPU와 GPU라는 두 가지 종류의 프로세서를 원활하게 연결하기 위해 NVLink라는 새로운 인터페이스가 적용되는데, 현재 사용되는 PCI express 대비 5배 이상 넓은 대역폭을 제공합니다. Power9 프로세서 역시 아직 상세한 내용은 공개되지 않았지만, 최신의 미세 공정과 멀티코어 기술이 사용될 것입니다.

미국은 서밋과 시에라의 뒤를 이은 차차세대 슈퍼컴퓨터 개발에도 공을 들이고 있습니다. 이들이 목표로 하는 것은 2020년까지 엑사플롭스 (1000페타플롭스)급의 컴퓨터를 중국보다 먼저 개발하는 것입니다. 다만 중국의 발전 속도가 매우 빨라서 누가 이 경쟁에서 이길 수 있을지는 현재로써는 예측 불가입니다.

한 가지 확실한 것은 영원한 1등은 없다는 것입니다. 중국의 약진은 이 평범한 진리를 다시 확인시켜줬습니다. 지금 우리 기업이 1등을 하는 IT 분야에서도 이와 같은 사실을 잊으면 안 될 것입니다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com