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“그래픽카드를 잘 이용하면 저렴한 비용으로 수퍼컴퓨터를 도입할 수 있습니다.”

엔비디아 이주석 이사는 새로운 수퍼컴퓨터 아키텍처가 도래하고 있다고 강조했다.

그래픽카드 전문 업체인 엔비디아가 수퍼컴퓨터 시장에 조금스럽게 발을 담갔지만 그 메시지는 분명해 보인다. 병렬처리에 능한 GPU를 사용하면 비용과 공간을 훨씬 절감하면서 필요한 수퍼컴퓨터를 도입할 수 있다는 것이다.

100TF의 수퍼 컴퓨터를 구축한다고 생각했을 때 기본적으로 CPU 1U 랙을 가지고 구축하는 것과 비교해 비용적인 측면에서 1/17, 전력소모 측면에서 1/21로 줄일 수 있다고 주장한다.

이주석 이사는 “기본적으로 그래픽 카드에는 데이터를 처리할 수 있는 프로세서가 적게는 16개에서 많게는 240개가 들어가게 됩니다”라고 전하고 “이론적으로 따지면 싱글 코어 대비 최대 240배의 속도 개선이 이뤄진다고 볼 수 있으며 이러한 변화는 향후 도래하는 개인용 수퍼 컴퓨터의 시대에 커다란 기여를 할 것입니다”라고 강조했다.

수십억~수백억원이 투자돼야 하는 KISTI나 기상청 등 국내 대형 수퍼컴퓨터 도입 고객은 물론 대학과 기업들의 연구소에서도 GPU와 쿠다 언어를 통해 비용 효율적인 수퍼컴퓨터를 도입해 운용할 수 있다는 주장이다.

엔비디아는 지난달 중순 GPU 기반의 테슬라(Tesla) 퍼스널 슈퍼컴퓨터를 출시했다. 테슬라 퍼스널 슈퍼컴퓨터는 쿠다(CUDA) 병렬 연산 아키텍쳐를 탑재한 테슬라 C1060 GPU 컴퓨팅 프로세서를 통해, 표준 데스크톱 워크스테이션의 폼 팩터(form factor)에서 백분의 일 가격에 클러스터와 동급의 컴퓨팅 성능을 제공한다.

이로써 과학자들은 테슬라 퍼스널 슈퍼컴퓨터를 활용, 기존 PC 워크스테이션과 비슷한 가격에 250배 강력해진 연산 성능을 얻을 수 있게 됐다.

이번에 발표된 GPU를 활용한 퍼스널 슈퍼컴퓨터는 최근 과학 연구가 구축 및 유지에만 수백만 달러의 비용이 드는 슈퍼컴퓨팅 클러스터 공유로 진행되면서 작업이 느려지고 연구가 지연된다는 점에 착안해 개발됐다.

일반적으로 CPU는 시리얼 프로세싱(Serial processing)을 통해 데이터를 처리하거나 운영을 담당한다. 반면 그래픽 처리에 특화됐던 그래픽카드는 병렬 처리를 그 데이터 처리 방법으로 택하고 있다.

그래픽을 처리하는 특성을 이용해 대용량의 데이터를 한꺼번에 처리하는 기능을 갖고 있는 GPU는 GPGPU라는 이름으로 수치 연산에 이용하고자 많은 곳에서 연구가 돼 왔다.

이번 전략에서 눈여겨 볼 대목은 쿠다라는 ‘C 언어 기반’의 프로그래밍 언어다. 그동안 특화된 언어를 제공했던 엔비디아는 전산 인력들이 손쉽게 그래픽 카드를 이용한 연산 처리를 할 수 있도록 별도의 언어를 만들어 냈다.

이를 통해 G80계열 이상의 제품에서 수치, 연산을 위한 데이터 처리가 가능하게 됐다.

엔비디아는 일반 소비자용으로 GeForce 제품을 제공하고 있고, 워크스테이션 제품용으로 ‘Quadro’를, 연산 전문으로는 테슬라를 출시했다. 이 모든 제품은 쿠다 언어를 지원하고 있다.

이주석 이사는 “GeForce의 경우 이미 전세계에 1억개 정도가 판매돼 있습니다. 인터넷 서비스 업체는 물론 일반 기업에서도 간단한 프로그래밍만으로 현재 구동중인 애플리케이션을 20배 이상 빠르게 처리할 수 있습니다”라고 밝혔다.

한편, 엔비디아는 관련 기술에 대한 국내 조기 도입과 관련해 2009-2010학년도 ‘엔비디아 펠로우십 프로그램(NVIDIA Fellowship Program)’ 지원자를 내년 2009년 2월 3일까지 모집한다.

엔비디아 펠로우십은 지난 2002년 시작된 연구 지원 프로그램으로, 전세계의 그래픽 및 고성능 컴퓨팅 관련 박사 과정을 밟고 있는 학생들은 누구나 지원할 수 있다. 대상자로 선정되면 연구 자금과 엔비디아의 제품과 기술, 우수한 인력의 도움을 받아 획기적인 연구를 진행할 수 있는 기회를 제공받게 된다.

엔비디아는 지난 2002년부터 이 프로그램을 통해 지금까지 65명의 박사 과정 학생들을 선정하고 이들의 연구를 돕는데 미화 160만 달러 이상을 지원해 왔다. 특히, 지난 해에는 한국의 정원기(미국 유타 대학교(University of Utah)/고려 대학교 졸업)씨가 프로그램 수상자로 선정돼 연구 자금 및 엔비디아의 기술 지원을 받기도 했다.

이번 2009-2010 학년도 프로그램에 대한 참가 신청 기간은 2009년 2월 3일까지이며, 자격 조건 및 신청 방법 등 자세한 내용은 해당 웹사이트 http://www.nvidia.com/page/fellowship_programs.html를 방문하거나 fellowship@nvidia.com으로 문의하면 된다.