[과학을읽다]①초당 100경 번 연산, '슈퍼컴' 세계 1위는?

2018년 6월말 현재 세계에서 가장 성능이 뛰어난 슈퍼컴퓨터인 미국의 '써밋' [사진=유튜브 화면캡처]

[아시아경제 김종화 기자]고성능 PC 2만대와 맞먹는 성능을 가진 국가 초고성능컴퓨터(슈퍼컴퓨터) 5호기 '누리온'이 개통하면서 새삼 슈퍼컴퓨터의 능력이 주목받고 있습니다.

미국 크레이사에서 총비용 587억원을 들여 도입한 누리온의 이론성능은 25.7페타플롭스(PFlops)로 초당 2경5700조번의 연산이 가능합니다. 70억명이 420년간 계산할 양을 1시간에 처리 가능할 수 있는 것이지요.

정부는 누리온이 본격 가동되면 성능이 누리온의 70분의 1 수준인 슈퍼컴퓨터 4호기로는 불가능했던 우주기원 연구, 자연재해, 교통문제 등 국가 현안도 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 지난 7일 개통 후 시범 가동에 돌입했고, 다음달 3일부터 정식 가동할 예정입니다.

비싼 돈을 들인 만큼 정부의 기대치가 높습니다. 실제 누리온이 그만한 성능을 보여줄 수 있길 기대합니다. 사실 누리온의 성능은
세계 수준에서 보면 그다지 높은 편이 아닙니다.

중국 서버기업 수곤이 지난달 22일 엑사플롭스(EF)급 수퍼컴퓨터 시제품인 '슈광(Shuguang)'을 개발했는데 1초에 100경번의 연산을 할 수 있습니다. 엑사(exa)는 100경을 나타내는 단위인데 1엑사플롭스는 1초당 100경회 연산을 처리하는 속도라는 말입니다. 현재 가장 빠른 수퍼컴퓨터의 성능을 설명할 때 페타(peta·1000조) 단위를 쓰는데 슈광은 그 보다 세자릿수나 속도가 빨라진 것이지요.

현재 공식적으로 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 미국 테네시주 오크리지 국립연구소(ORNL)에 있는 '써밋(Summit)'인데, 써밋의 속도는 200페타플롭스로 초당 20경번의 연산을 할 수 있습니다. 매년 6~7월 세계 슈퍼컴퓨터 순위를 발표하는 'TOP 500' 사이트에서 지난 6월말 발표한 결과입니다. 내년 발표 이전에 미국이 슈광보다 더 빠른 슈퍼컴퓨터를 내놓지 않는다면 중국의 슈광이 공식 1위 자리를 차지할 것으로 보입니다.

써밋 이전까지는 중국의 썬웨이 타이후라이트(Sunway TaihuLight, 太湖之光)가 세계 1위였는데, 순위 발표 직전인 지난 6월8일(현지시간) 미국이 써밋의 가동을 전격 발표하면서 순위가 뒤바뀐 것입니다. 타이후라이트의 속도는 125페타플롭스로 기존 다른 슈퍼컴퓨터보다 최소 5배 이상 연산 속도가 빨랐습니다. 125페타블롭스에서 200페타플롭스로 빨라진 것도 놀라운데 그 5배 이상인 1엑사플롭스로 성능이 확 뛰오른 것입니다.

중국의 '썬웨이 타이후라이트'는 지난해까지 세계 1위 슈퍼컴퓨터였으나 올해 미국의 '써밋'에게 1위 자리를 내주었습니다. [사진=CCTV 화면캡처]

누리온의 이론성능은 25.7페타플롭스로 1초에 2경5700조번의 연산이 가능하지만 실측성능은 13.92페타플롭스로, 이론성능의 절반 정도에 불과합니다. 2기가플롭스에 불과했던 1호 슈퍼컴퓨터보다 1300만배 가량 우수하고, 1초에 324조번 연산이 가능했던 324테라플롭스의 4호 슈퍼컴퓨터 '타키온'보다 70배 속도가 빨라졌지만 세계 슈퍼컴퓨터 중에서는 11위 수준입니다.

타키온이 본 서비스를 시작한 2010년 11월 당시 타키온의 순위가 24위였던 점에 비해 훨씬 나아진 수준입니다. 그러나 1년 사이에 세계 1위의 순위가 바뀌고, 연산 속도가 5배 이상 뛰는 초스피드 시대에 무려 8년이 지나 슈퍼컴퓨터가 업그레이드되는 현실은 안타깝습니다.

내년 1위가 예상되는 슈광과 현재 1위 써밋, 2위 타이후라이트 다음 3위는 미국의 '시에라(Sierra)'입니다. 로렌스 리버모어 국립연구소가 사용 중인 시에라는 IBM이 개발했고, 71.6페타플롭스의 속도를 냅니다. 4위는 중국의 '텐허(天河)2A(Tianhe-2A)'입니다. 중국 국방과학기술대학교가 개발한 것으로 33.86페타플롭스 처리 능력을 갖췄습니다.

5위는 일본의 'ABCI(AI Bridging Cloud Infrastructure)'입니다. 후찌즈가 개발했는데 인공지능 처리를 위한 슈퍼컴퓨터이지요. 19.9페타플롭스 처리 능력을 갖췄습니다. 주목할 부분은 'TOP 500' 사이트가 슈퍼컴퓨터 순위를 매길 때는 '이론성능'이 아닌 '실측성능(HPL, High Performance Linpack)을 기준으로 한다는 사실입니다.

6위 피즈 다인트(Piz Daint, 19.6페타플롭스), 7위 타이탄(Titan, 17.7페타플롭스), 8위 세쿼이아(Sequoia, 17.2페타플롭스), 9위 트리니티(Trinity, 14.1페타플롭스), 10위 코리(Cori, 14.0페타플룹스) 등의 순입니다. 누리온의 실측성능은 13.92페타플롭스로 11위입니다.

세계 11위 경제대국이라서 슈퍼컴퓨터의 세계 순위도 11위일까요? 8년이 지나 슈퍼컴퓨터가 업그레이드 되는 이유에 대해 대부분 국민들은 '예산이 부족해서'라고 알고 있습니다. 최근 10여년 예산의 쓰임을 보면 꼭 그런 것 같지는 같습니다. 앞으로는 슈퍼컴퓨터의 업그레이드 속도가 더 빨라질 수 있으면 좋겠습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr