일기예보ㆍ자동차ㆍ항공기 설계 주로 활용
15테라플롭스 '크레이X12E' 국내 최고
슈퍼컴퓨터는 한마디로 `매우 뛰어난' 컴퓨터라고 말할 수 있습니다. 영어 뜻(Super) 그대로입니다. 그렇다면 매우 뛰어난 컴퓨터가 되는데 과연 무엇이 얼마나 뛰어난 컴퓨터를 슈퍼컴퓨터라고 부를 까요.
컴퓨터는 한마디로 데이터(수)를 처리하는 계산기입니다. 컴퓨터를 가지고 게임을 하고, 일기를 쓰고 통신을 할 수 있지만 그 내부에서 일어나는 것은 결국 데이터가 이리저리 오고 가고 그 데이터를 가지고 이런 저런 계산을 수행하는 일을 합니다.
결국 슈퍼컴퓨터는 다른 일반적인 컴퓨터보다 데이터를 더 많이 저장하고 더 빨리 전송하고(옮기고) 그 데이터를 더 빨리 처리(계산)할 수 있다는 뜻입니다.
그렇다면 한 번 슈퍼컴퓨터는 영원히 슈퍼컴퓨터일까요? 그건 절대 그렇지 않습니다. 컴퓨터의 전체적인 계산속도는 평균적으로 18개월에 2배 정도씩 빨라지는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 10년 전에는 슈퍼컴퓨터라고 불려졌던 것들도 지금 흔히 볼 수 있는 펜티엄급 PC보다도 빠르지 않을 수도 있습니다. 때문에 슈퍼컴퓨터의 기준도 시간에 따라 변할 수밖에 없습니다. 세계컴퓨터 순위 사이트인 `톱 500 슈퍼컴퓨터(http://top500.org)'는 세계 각국의 슈퍼컴퓨터의 성능과 순위를 매년 6월과 11월에 발표하고 있습니다.
◇얼마나 빠른가=그러면 도대체 얼마나 빠를까요. 그걸 알려면 먼저 계산 속도를 나타내는 단위를 알아야 합니다. 계산 속도를 나타내는 단위로는 보통 FLOPS(플롭스, 초당계산회수)를 사용하는데 이는 1초에 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등의 계산을 총 몇 번 할 수 있는지를 나타내는 값입니다.
만약 여러분이 1초에 곱셈을 2번씩 할 수 있다면 그때의 계산 속도는 2플롭스가 되는 것이죠. 그런데 컴퓨터가 1초에 처리할 수 있는 계산 회수는 보통 백만 번을 훨씬 넘어가며 이 때문에 플롭스보다 MFLOPS(메가 플롭스, 백만 플롭스)나 GFLOPS(기가 플롭스, 십억 플롭스), TERA FLOPS(테라 플롭스, 1조 플롭스) 단위를 많이 사용합니다. 가령 계산 속도가 4 테라 플롭스라면 1초에 4조번 연산을 할 수 있다는 뜻이 됩니다.
◇우리나라의 슈퍼컴퓨터=우리나라 최초의 슈퍼컴퓨터는 1988년에 도입된 `크레이(Cray) 2S'(2기가플롭스, 20억번 연산)라는 슈퍼컴퓨터입니다. 현재는 대덕연구개발특구내 한국과학기술정보연구원(KISTI) 로비에 일반인을 위한 전시물로 전시되어 있습니다. 첫 슈퍼컴이 보관되어 있는 KISTI는 건물도 크레이 2S 모양으로 지어져 눈길을 끌기도 합니다.
이 슈퍼컴퓨터의 도입으로 인해 많은 사람들이 슈퍼컴퓨터라는 것에 대해 관심을 갖게 되었고, 우리나라의 과학기술 발전에도 많은 공헌을 했습니다.
그 이후 슈퍼컴퓨터를 활용한 계산에 대한 수요가 늘어나면서 여기저기서 슈퍼컴퓨터를 도입하기 시작해서 국내에도 여러 대가 설치되어 있지만 그 총 성능에 있어서는 선진국에 비해 매우 낮은 수준입니다.
현재 공식적으로 발표되어 있는 국내 최고 성능의 슈퍼컴퓨터는 지난해 9월 기상청에서 좀 더 빠르고 정확한 기상예보를 위해 도입한 `크레이 X12E' 기종입니다. 이 컴퓨터의 성능은 지난 11월에 발표된 세계 슈퍼컴퓨터 순위에 의하면 16위 수준으로 15 테라플롭스(1초에 15조번 연산) 정도입니다.
현재 KISTI는 2006년부터 2010년까지 5년간 사용하게 될 슈퍼컴퓨터 4호기로 150 테라플롭스S(1초에 150조번 연산) 규모의 시스템 도입을 추진하고 있습니다.
◇세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는=미국과 일본이 자존심 경쟁을 벌이고 있습니다. 일본은 2002년 초당 연산속도가 70조번인 `지구시뮬레이터' 개발을 발표하면서 세계 1위에 올랐습니다. 이에 질세라 미국은 2004년 11월 IBM이 `블루진'을 개발하면서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 자리를 다시 탈환했습니다. 이 슈퍼컴퓨터는 미국 에너지부 핵안전국 산하 로런스 리버모어 국립연구소가 보유하고 있는데 초당 280조 6000억번의 연산능력을 갖추고 있습니다.
◇어디에 이용되나=초기 슈퍼컴퓨터들은 주로 많은 계산량이 필요한 첨단 과학기술 분야의 문제들을 풀기 위해 만들어졌습니다. 따라서 지금도 슈퍼컴퓨터는 이러한 분야에 주로 활용되고 있습니다.
수치계산을 통해 미래의 날씨를 예측하는 수치일기예보는 엄청난 계산량을 필요로 하는 일로써 슈퍼컴퓨터 활용의 대표적인 경우입니다. 자동차 및 항공기 등의 설계에 있어서도 실제 실험을 슈퍼컴퓨터를 이용한 계산으로 대신함으로써 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
이처럼 실제 실험을 대신할 수 있을 뿐만 아니라 실험을 하기가 매우 힘들거나 불가능한 것을 가능하게 할 수도 있습니다. 핵폭탄 시뮬레이션도 마찬가지입니다.
전통적으로 슈퍼컴퓨터는 국방, 우주개척, 재난예방, 에너지 분야 등 국가안보와 관련된 분야에 크게 공헌을 해왔습니다. 하지만 최근 바이오, 자동차, 항공, 전자, 신소재 등 주요 산업분야에서 슈퍼컴퓨터를 활용한 신제품의 설계 및 개발의 중요성이 강화되면서 슈퍼컴퓨터의 보유 능력이 그 나라의 과학기술 수준을 가늠하는 척도로 작용하고 있을 정도입니다.
15테라플롭스 '크레이X12E' 국내 최고
슈퍼컴퓨터는 한마디로 `매우 뛰어난' 컴퓨터라고 말할 수 있습니다. 영어 뜻(Super) 그대로입니다. 그렇다면 매우 뛰어난 컴퓨터가 되는데 과연 무엇이 얼마나 뛰어난 컴퓨터를 슈퍼컴퓨터라고 부를 까요.
컴퓨터는 한마디로 데이터(수)를 처리하는 계산기입니다. 컴퓨터를 가지고 게임을 하고, 일기를 쓰고 통신을 할 수 있지만 그 내부에서 일어나는 것은 결국 데이터가 이리저리 오고 가고 그 데이터를 가지고 이런 저런 계산을 수행하는 일을 합니다.
결국 슈퍼컴퓨터는 다른 일반적인 컴퓨터보다 데이터를 더 많이 저장하고 더 빨리 전송하고(옮기고) 그 데이터를 더 빨리 처리(계산)할 수 있다는 뜻입니다.
그렇다면 한 번 슈퍼컴퓨터는 영원히 슈퍼컴퓨터일까요? 그건 절대 그렇지 않습니다. 컴퓨터의 전체적인 계산속도는 평균적으로 18개월에 2배 정도씩 빨라지는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 10년 전에는 슈퍼컴퓨터라고 불려졌던 것들도 지금 흔히 볼 수 있는 펜티엄급 PC보다도 빠르지 않을 수도 있습니다. 때문에 슈퍼컴퓨터의 기준도 시간에 따라 변할 수밖에 없습니다. 세계컴퓨터 순위 사이트인 `톱 500 슈퍼컴퓨터(http://top500.org)'는 세계 각국의 슈퍼컴퓨터의 성능과 순위를 매년 6월과 11월에 발표하고 있습니다.
◇얼마나 빠른가=그러면 도대체 얼마나 빠를까요. 그걸 알려면 먼저 계산 속도를 나타내는 단위를 알아야 합니다. 계산 속도를 나타내는 단위로는 보통 FLOPS(플롭스, 초당계산회수)를 사용하는데 이는 1초에 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등의 계산을 총 몇 번 할 수 있는지를 나타내는 값입니다.
만약 여러분이 1초에 곱셈을 2번씩 할 수 있다면 그때의 계산 속도는 2플롭스가 되는 것이죠. 그런데 컴퓨터가 1초에 처리할 수 있는 계산 회수는 보통 백만 번을 훨씬 넘어가며 이 때문에 플롭스보다 MFLOPS(메가 플롭스, 백만 플롭스)나 GFLOPS(기가 플롭스, 십억 플롭스), TERA FLOPS(테라 플롭스, 1조 플롭스) 단위를 많이 사용합니다. 가령 계산 속도가 4 테라 플롭스라면 1초에 4조번 연산을 할 수 있다는 뜻이 됩니다.
◇우리나라의 슈퍼컴퓨터=우리나라 최초의 슈퍼컴퓨터는 1988년에 도입된 `크레이(Cray) 2S'(2기가플롭스, 20억번 연산)라는 슈퍼컴퓨터입니다. 현재는 대덕연구개발특구내 한국과학기술정보연구원(KISTI) 로비에 일반인을 위한 전시물로 전시되어 있습니다. 첫 슈퍼컴이 보관되어 있는 KISTI는 건물도 크레이 2S 모양으로 지어져 눈길을 끌기도 합니다.
이 슈퍼컴퓨터의 도입으로 인해 많은 사람들이 슈퍼컴퓨터라는 것에 대해 관심을 갖게 되었고, 우리나라의 과학기술 발전에도 많은 공헌을 했습니다.
그 이후 슈퍼컴퓨터를 활용한 계산에 대한 수요가 늘어나면서 여기저기서 슈퍼컴퓨터를 도입하기 시작해서 국내에도 여러 대가 설치되어 있지만 그 총 성능에 있어서는 선진국에 비해 매우 낮은 수준입니다.
현재 공식적으로 발표되어 있는 국내 최고 성능의 슈퍼컴퓨터는 지난해 9월 기상청에서 좀 더 빠르고 정확한 기상예보를 위해 도입한 `크레이 X12E' 기종입니다. 이 컴퓨터의 성능은 지난 11월에 발표된 세계 슈퍼컴퓨터 순위에 의하면 16위 수준으로 15 테라플롭스(1초에 15조번 연산) 정도입니다.
현재 KISTI는 2006년부터 2010년까지 5년간 사용하게 될 슈퍼컴퓨터 4호기로 150 테라플롭스S(1초에 150조번 연산) 규모의 시스템 도입을 추진하고 있습니다.
◇세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는=미국과 일본이 자존심 경쟁을 벌이고 있습니다. 일본은 2002년 초당 연산속도가 70조번인 `지구시뮬레이터' 개발을 발표하면서 세계 1위에 올랐습니다. 이에 질세라 미국은 2004년 11월 IBM이 `블루진'을 개발하면서 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 자리를 다시 탈환했습니다. 이 슈퍼컴퓨터는 미국 에너지부 핵안전국 산하 로런스 리버모어 국립연구소가 보유하고 있는데 초당 280조 6000억번의 연산능력을 갖추고 있습니다.
◇어디에 이용되나=초기 슈퍼컴퓨터들은 주로 많은 계산량이 필요한 첨단 과학기술 분야의 문제들을 풀기 위해 만들어졌습니다. 따라서 지금도 슈퍼컴퓨터는 이러한 분야에 주로 활용되고 있습니다.
수치계산을 통해 미래의 날씨를 예측하는 수치일기예보는 엄청난 계산량을 필요로 하는 일로써 슈퍼컴퓨터 활용의 대표적인 경우입니다. 자동차 및 항공기 등의 설계에 있어서도 실제 실험을 슈퍼컴퓨터를 이용한 계산으로 대신함으로써 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
이처럼 실제 실험을 대신할 수 있을 뿐만 아니라 실험을 하기가 매우 힘들거나 불가능한 것을 가능하게 할 수도 있습니다. 핵폭탄 시뮬레이션도 마찬가지입니다.
전통적으로 슈퍼컴퓨터는 국방, 우주개척, 재난예방, 에너지 분야 등 국가안보와 관련된 분야에 크게 공헌을 해왔습니다. 하지만 최근 바이오, 자동차, 항공, 전자, 신소재 등 주요 산업분야에서 슈퍼컴퓨터를 활용한 신제품의 설계 및 개발의 중요성이 강화되면서 슈퍼컴퓨터의 보유 능력이 그 나라의 과학기술 수준을 가늠하는 척도로 작용하고 있을 정도입니다.
