일반 기업용 서버와 인터넷 포털과 미디어 서버 분야에서 불던 그린IT 바람이 슈퍼컴퓨터 분야에서도 확대되고 있다.
막대한 예산이 들어가는 슈퍼컴퓨터를 도입할 때 매달 들어가는 전력 비용을 간과하고 단순히 컴퓨팅 파워만 보고 구매했을 때 고객들의 총소유비용(TCO)은 걷잡을 수 없이 늘어난다는 주장이다.
슈퍼컴퓨터는 기후 연구, 자연 재해 예측, 우주의 기원 연구, 전염병 확산 연구, 의약품 개발, 나노 소재 개발 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 심지어 각 가정이나 개인이 사용하는 TV, 냉장고, 자동차, 휴대폰 개발에도 사용되고 있기 때문에 이런 주장에 귀가 솔깃한 것은 사실이다.
국내 슈퍼컴퓨터 분야에서 그린 마케팅 전략이 등장한 이유는 기상청이 550억원 규모의 슈퍼컴퓨터 3호기 도입 사업을 본격화하고 있기 때문이다. 기상청은 올해 200테라플롭스 규모의 슈퍼컴퓨터 도입 관련 기술 검토에 착수해 2009년에 관련 시스템을 도입할 예정이다.
각 업체들마다 치열하게 경쟁하고 있는 상황에서 하나라도 유리한 항목을 부각시키려는 것.
IBM 블루진 슈퍼컴퓨터 월드와이드 세일즈 매니저직을 담당하고 있는 패트릭 캐리(Patrick Carey)는 “IBM 내부 테스트 결과 공냉식에서 수냉식으로 열을 줄일 때 기존 제품보다 1/3 정도 전기 소비량을 줄일 수 있었다”고 전하고 “셀 프로세스를 통해서도 4-5배 정도의 에너지 효율성을 얻었다”고 밝혔다.
불과 3~4년 전만해도 더 빠른 성능을 요구하는 슈퍼컴퓨터 분야에서 전력 절감을 논하는 것 자체가 생소한 일이었다. 파워풀한 슈퍼컴퓨터를 가동시키기 위해서는 굉장히 많은 전력과 열처리 문제가 발생함에도 불구하고, 그 동안 HPC(High-performance Computing) 종사자들은 에너지 효율에 대해 그다지 큰 관심을 기울이지 않았다.
그러나 최근 고성능 컴퓨터 클러스터에 대한 수요가 증가하고, 구매 비용뿐만 아니라 전력과 냉각에 필요한 예산이 중요한 컴퓨터 구매 결정 요소가 되고 있으며, 단위 공간 당 사용 전력에 대한 규제가 확대되면서 전력 문제는 점점 더 중요한 이슈가 되고 있다는 설명이다.
슈퍼컴퓨터의 경우, 대부분의 업무가 컴퓨팅 파워를 거의 항상 100% 사용하고 몇 일, 몇 주, 심지어는 몇 개월씩 지속되기 때문에 시간대별 사용률의 차이가 거의 없으며, 가상화와 자동화에 의한 에너지 절감 효과는 상대적으로 적을 수밖에 없다.
따라서 결국 하드웨어 자체의 에너지 효율의 중요성이 더 중요해지며, 고성능을 구현하면서도 최소의 에너지를 소모하도록 제작하는 기술력이 슈퍼컴퓨터 제조사의 경쟁력이라고 할 수 있다.
과연 이런 주장이 슈퍼컴퓨터 선정에 얼마나 많은 영향을 미칠 수 있을까? IBM이 기상청의 슈퍼컴퓨터 3호기 수주라는 대어를 낚을 수 있을지 지켜보자.
IBM 그린 슈퍼컴퓨팅 최근 슈퍼컴퓨팅 트렌드
- 페타컴퓨팅
- 2007년 하반기 최초로 1 페타플롭스를 구현 가능한 IBM Blue Gene/p 발표
- 2008년 현재 미 에너지부 산하 로스 알라모스 국립 연구소에 최초로 페타플롭스 급 이상의 슈퍼컴퓨팅 설치 중
- 그린컴퓨팅 “Blue has Green Gene!
- 전세계 가장 “Green”한 슈퍼컴퓨터로 IBM Blue Gene이 Green500 (www.green500.org)의 Top 1~26위 차지
- 슈퍼컴퓨팅의 아키텍처 변화
페타컴퓨팅
최근 슈퍼컴퓨터 업계의 최대 관심사는 누가 먼저 페타플롭스(1초에 1천조 번의 연산 성능으로 약 PC 10만대의 성능에 해당)의 한계를 뛰어 넘느냐이다.
전세계 Top 500 슈퍼컴퓨터 목록(www.top500.org)에서 현재 최고로 기록되어 있는 IBM Blue Gene은 실측 성능으로 약 480 테라플롭스(1초당 480조 번의 연산 성능으로 약 PC 4만 8천대의 성능에 해당)의 성능을 보여주고 있다. 페타플롭스 실현을 위해서는 그 두 배 이상의 성능을 구현해야 한다는 의미이다.
IBM은 옵테론 프로세서 기반 노드와 Cell BE 프로세서 기반 노드를 결합한 하이브리드 형태의 슈퍼컴퓨터로 조만간 페타플롭스 이상의 성능을 내는 시스템을 납품할 계획으로 있으며 이로써 IBM은 가장 먼저 페타플롭스의 벽을 돌파할 수 있을 것으로 예상된다.
그린 슈퍼컴퓨팅과 IBM Green Technology
- 에너지 효율화에 따른 지구 온난화 방지에 기여
IBM의 슈퍼컴퓨팅
사례 1) 최근 미국 기상 연구소(NCAR)가 “Bluefire”라는 이름으로 전세계 25위권의 Power 575 슈퍼컴퓨터를 설치하였다. 기상 이변, 가뭄, 홍수를 비롯한 지구 온난화가 허리케인에 미치는 영향 등 복잡한 기상 연구에 사용될 예정이다.
사례 2) 인간두뇌분석 프로젝트인 “Blue Brain”에 IBM Blue Gene이 사용됐으며 실제와 거의 비슷한 뇌 시뮬레이션을 통해 인간의 뇌가 어떻게 사고하는지에 대해 연구 중이다. 자폐증, 정신분열 및 파킨스병을 야기시키는 인간의 뇌관의 결함을 밝혀낼 것으로 기대된다.
사례 3) 소니컴퓨터엔터테인먼트에서 사회공헌 프로그램으로 진행 중인 “Folding at Home”이라는 프로그램은 전세계 PS3를 서로 연결해 질병과 관련된 단백질 구조를 규명하는 일을 하고 있다. 이미 적지 않은 PS3 사용자가 자신의 조종기를 단백질 구조 연산에 제공하고 있으며, 이 PS3에 IBM Cell 칩이 사용된다.
IBM 그린 슈퍼컴퓨팅 포트폴리오
- “The Greenest Computer”로 알려져 있는 IBM Blue Gene
- 저전력 고성능 아키텍처의 정수인 Cell/B.E. 프로세서 기반 블레이드 (세계 최초의 페타플롭스 시스템에 현재 장착 중)
- 최초의 수냉식 CPU 장착 Power 575 유닉스 서버
- NEDC 전략의 일환으로 Web 2.0 고객과 HPC 고객을 위해 설계된 iDataPlex (기존 랙 대비 밀도는 2배 향상, 에너지 소모량은 40% 감소)
