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Nikkei X-TECH_2020.7.21

슈퍼컴퓨터 후가쿠, '케이(京)의 백배'일까?
랭킹으로는 알 수 없는 슈퍼컴퓨터의 성능

Cray Japan의 나카노(中野) 사장은 “후가쿠(富岳)는 케이(京)의 백배다”라고 말했다. “(슈퍼컴퓨터) 후가쿠는 다양한 소프트가 움직이는 Arm 아케텍처와 초고속 메모리의 조합으로 가치가 있다. 판로만 있다면 전세계에서 팔릴 것이다”라고 가능성을 시사했다.

‘후가쿠는 케이의 백배’는, 후카쿠를 개발한 RIKEN(이화학연구소)과 후지쓰가 제시한 목표치다. 케이는 2011년에 슈퍼컴퓨터 Top500 성능에서 10페타플롭스(Peta FLOPS, 플롭스는 1초당 부동 소수점 연산 횟수)를 달성했다.

후가쿠는 케이와 마찬가지로 미중의 기선을 제압, ‘완성품의 90% 상태’(후지쓰의 슈퍼컴퓨터 관계자)에서 계측한 결과를 슈퍼컴퓨터 국제전문가회의(ISC)에 제출했다. ISC는 6월 22일에 랭킹을 발표. 후카쿠는 5개의 벤치마크 중 전력소비 성능인 ‘Green500’을 제외하고 4개 분야에서 1위를 차지했다. 슈퍼컴퓨터 용도의 전방위에서 성능을 발휘할 수 있다는 증거가 됐다.

“경합이 직선 도로를 주행하는 속도에만 집착해 엑사급의 개발을 추진하고 있었다면, 커브에서는 후가쿠를 앞지르지 못할지도 모른다”라고 후지쓰 슈퍼컴퓨터 관계자는 지적했다.

그러나 ISC 공개 데이터를 보면 ‘후가쿠는 케이의 백배다’라는 말에 의문이 든다. 성능이 케이의 100배에 미치지 못하기 때문이다. ‘LINPACK/TOP500(표준성능지표)’에서 후가쿠는 케이의 41배, ‘HPCG(실제 어플리케이션 성능에 가까운 평가 지표)’는 22배, ‘Graph500(빅데이터/분석처리성능의 평가 지표)’은 2배다.

“그럼 100배는 거짓말인가?”라고 생각할 수도 있다. 그러나 “100배는 슈퍼컴퓨터에서 실제로 널리 사용되고 있는 앱을 가동시키는데 해당하는 것이다. 책상이 아닌 곳에서 후가쿠의 실효 성능을 추구했다”(후지쓰 슈퍼컴퓨터 관계자).

-- 신약개발 앱에서 성능 125배 --
RIKEN 계산과학연구센터의 사토(佐藤) 부센터장이 6월에 배포한 ‘후가쿠의 벤치마크’에 의하면, 5개 분야에서 9개 앱을 선정해 후카쿠 시작기로 측정한 결과 케이의 8~125배를 달성했다. 특히 ‘GENESIS(생체분자시스템제어에 의한 신약 개발)’에서 125배, ‘NICAM＋LETKF(관측 빅데이터를 활용한 지구 환경의 고도 예측)’가 120배. ”유명 앱에서 100배 초과. 미스리드가 아니다”(후지쓰 슈퍼컴퓨터 관계자)

실제 앱의 성능을 중시하는 것은 일본만이 아니다. 케이가 ‘Graph500’에서 1위를 차지한 1개월 후인 15년 7월 말, 당시 버락 오바마 대통령은 ‘국가전략컴퓨팅계획(NSCI)’에 4개의 컴퓨터에 관한 실행계획서를 90일 이내에 제출하도록 명령했다. 동시에 개별로 활동하고 있던 10개의 슈퍼컴퓨터 이용 모든 정부기관에 NSCI 참가를 명령했다. 제1항목은 “편리성이 좋은 엑사급 슈퍼컴퓨터의 실용화를 가속한다. 다양한 앱을 현행 10페타 시스템에서 가동시킨 경우와 비교해 약 100배의 성능을 발휘시킨다”. 이것은 후카쿠의 개발 목표와 거의 같다.

-- 실제 앱 성능 중시로 Arm채용 --
후가쿠 개발에는 이런 일화가 있다. RIKEN은 후지쓰로 결정하기 전, 1980년대 슈퍼컴퓨터 1인자였던 히타치제작소의 중앙연구소와 공동으로 점점 주류가 되고 있던 GPU 채용의 엑사급 슈퍼컴퓨터를 설계했다. 국가 프로젝트가 NEC(지구 시뮬레이터), 후지쓰(케이)에 이어 히타치(포스트 케이)로 순서대로 진행됐다면 좋았겠지만 제조를 후지쓰에 타진한 결과 후지쓰는 “GPU 채용은 편리성에 있어서 좋지 않다”라고 거부했다.

후가쿠의 Arm 채용은 슈퍼컴퓨터 진출을 목표하고 있던 영국 암 홀딩스가 13년 가을, 벡터 확장 명령 개발에서 후지쓰에 협력을 요청한 것이 계기다. 후지쓰는 반년 후인 14년 3월에 포스트 케이에 대한 Arm 채용을 결정하고, 개발한 확장 명령의 지적재산권(IP)을 암에 귀속시켜 에코시스템 확립을 도모했다. 이것이 주효했다. Cray Japan이 중개 역할을 하는 형태로, 현재는 미국 휴렛패커드 엔터프라이즈(HPE) 산하의 미국 Cray가 후가쿠의 미드레인지판을 CS500으로서 판매한다. 유럽과 미국, 일본에서 이미 10대 정도 수주, 세 자릿수도 가능하다는 목소리도 있다. 후지쓰 입장에서 Cray는 믿을 수 있는 상대일까? HPE도 참여한 재편도 주시해볼 만하다.

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