* 역자 주: 슈퍼컴퓨터의 속도와 성능은 플롭(floating-point operations per second, 초당 부동 소수점 연산, FLOP)에 의해 측정된다. 슈퍼컴퓨터는 우주의 기원, 기상 예측 그리고 코로나 19 치료법 개발에 이르기까지 다양한 분야게 사용되고 있다. 전 세계에서 17번째로 빠른 KISTI의 누리온(Nurion)은 코로나 19 치료제 개발이 이용되고 있다. 1년에 매 2회 전 세계 슈퍼컴퓨터의 성능을 발표하는 TOP500.org에 따르면 한국의 슈퍼 컴퓨팅 성능은 2021년 6월 8위에서 11월에 5위로 상승했다. 이 글은 Al Jazeera의 Mohammed Hussein의 1월 14일 자 기사 Visualising the race to build the world’s fastest supercomputers의 번역으로 슈퍼컴퓨터의 정의, 성능, 세계 슈퍼컴퓨터 순위, 슈퍼컴퓨터의 적용 분야, 세계 주요 제조업체를 이해하기 쉽게 그래프로 설명하고 있다.
세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 개발 경쟁 시각화
세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 10대 중 미국은 5대, 중국은 2대, 일본, 독일, 이탈리아는 각각 1대다.
그들은 지구 상에서 가장 강력한 기계로, 코로나바이러스에 대한 최상의 치료법을 조사하는 것부터 우주의 기원을 밝히는 것까지 모든 것에 사용된다.
초당 1,000조(1 뒤에 15개의 0이 뒤따른다)의 계산을 수행할 수 있는 슈퍼컴퓨터는 특히 중국과 미국 사이에서 치열한 글로벌 기술 및 정보 경쟁의 중심이다.
컴퓨팅 성능은 어떻게 측정되나?
모든 휴대폰, 랩톱 및 데스크톱 컴퓨터 내부에는 종종 컴퓨터의 두뇌라고 하는 중앙 처리 장치 또는 CPU가 있다.
일반적인 컴퓨터에는 1개에서 16개 코어(개별 처리 장치)가 있는 하나의 CPU가 있는 반면 슈퍼컴퓨터에는 수천 또는 수백만 개의 코어가 포함될 수 있으며 각 코어는 매우 전문적인 컴퓨터 작업을 실행할 수 있다.
슈퍼컴퓨터의 속도는 FLOP(floating-point operations per second, 초당 부동 소수점 연산)으로 알려진 1초에 수행할 수 있는 산술 계산의 수에 의해 결정된다.
컴퓨팅 성능의 발전으로 속도는 이제 초당 연산의 테라플롭(teraFLOP, 조) 및 페타플롭(petaFLOP, 천조)로 측정된다. 맥락에 따라 보면 아이폰(iPhone) 11은 1993년에 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터보다 최소 6배 더 빠르다.
세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터
전 세계 컴퓨터 순위를 매기는 Top500에 따르면 2021년 11월 기준 일본 고베 리켄 전산과학센터(RIKEN Centre for Computational Science)에 위치한 푸가쿠(Fugaku, 일본 한자로 富岳이며 후지산의 다른 명칭이다 - 역자 주) 슈퍼컴퓨터는 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터이다.
10억 달러 규모의 이 파워하우스는 7,630,848개의 코어를 가지고 있으며 29,899킬로와트의 전력을 소비하며 442,010 테라플롭(TFLOP)의 최대 성능에 도달했다.
푸가쿠는 148,600 테라플롭으로 측정된 미국 테네시의 오크 리지 국립 연구소(Oak Ridge National Laboratory, ORNL)에서 IBM이 구축한 시스템인 써밋(Summit)으로 알려진 세계에서 두 번째로 빠른 컴퓨터보다 최소 3배 이상의 처리 능력을 가지고 있다.
세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 10대 중 5대는 미국, 2대는 중국, 일본, 독일, 이탈리아에 각각 1대가 있다.
세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 만들기 위한 경쟁(1993-2021)
1993년 이후 슈퍼컴퓨터의 연산 능력은 124 기가플롭(GFLOP)에서 442,010 테라플롭으로 350만 배 증가했다.
1990년대와 2000년대의 대부분 동안, 미국과 일본은 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터라는 타이틀을 놓고 정면 승부를 펼쳤다. 그러나 2010년 중국은 인텔 프로세서로 구축된 2,566 테라플롭 시스템인 톈허-1A(Tianhe-1A)를 출시하면서 처음으로 일본과 미국을 제치고 1위 자리를 차지했다.
슈퍼컴퓨터의 주요 용도
슈퍼컴퓨터는 다양한 분야의 복잡한 문제를 해결하는 데 탁월하다.
테라플롭의 총 컴퓨팅 능력에 따르면 세계 슈퍼컴퓨터는 주로 과학 연구(1,533,466 TFLOP), 산업 응용(762,172 TFLOP) 및 학계(376,594 TFLOP)에서 사용된다.
어떤 주요 기술 회사가 있는가?
시장조사업체 테크나비오(Technavio)에 따르면 슈퍼컴퓨터 시장은 2020년 378억 달러에서 2025년 494억 달러로 성장할 것으로 예상된다.
세계 최대의 슈퍼컴퓨터 제조업체는 HPE(Hewlett Packard Enterprise)이다. 텍사스주 휴스턴에 본사를 둔 다국적 기업은 564,245 TFLOP의 출력을 가진 최소 84대의 슈퍼컴퓨터를 운영하고 있다. 2021년 기준으로 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 500대 중 149대가 미국에 기반을 두고 있다.
세계에서 두 번째로 큰 슈퍼컴퓨터 제조업체는 일본의 후지쯔(Fujitsu)로 14대의 슈퍼컴퓨터에서 총 548,646 TFLOP의 출력을 자랑한다.
3위는 레노버이다. 중국 기술 회사는 180개의 슈퍼컴퓨터에서 459,463 TFLOP의 출력을 생성했다. 2021년 기준, 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 500대 중 173대가 중국에 기반을 두고 있다.
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