제 50회 TOP500 슈퍼컴퓨터 랭킹 이야기... (2017/11)

매년 2회 (6월, 11월) 공개되는 슈퍼컴퓨터 세계 랭킹이 이번 주 미국 콜로라도주 덴버에서 열리는 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스(SC17)에 맞춰 공개되었습니다.

매번 그렇듯이 간단히 훑어 볼까 합니다. 모든 자료는 TOP500.org에 올라온 데이터로 만들어진 것입니다. https://www.top500.org/lists/2017/11/

일단 이번은 TOP500이란 랭킹이 시작한 지 50회, 즉 25년이 되는 해입니다.

그 중 TOP10입니다.

중국의 선웨이 타후라이트가 2016년 6월에 등장하여 93페타플롭스로 굳건히 1위를 지키고 있습니다. 성능치를 봐도 알겠지만, 2위 중국의 티안헤-2의 거의 3배 규모지요. 쉽게 깨지기 어려울 것 같아 보입니다.

이번 TOP10에는 이번 회차에 새롭게 진입한 시스템은 없습니다만, 노랗게 칠한 시스템들은 업그레이드를 통해 순위가 상승한 것입니다. 특히나 4위인 일본의 교우코우(?)는 지난 랭킹에 69위로 데뷔를 했는데, 이번에 4위로 급상승했습니다. 아마도 당시 구축이 덜 된 상태에서 결과값을 제출했다가, 설치 마무리되고 제대로 결과값을 뽑았나 보네요.

지난 6월에 미국이 3위 안에 시스템이 못 들어갔다고 대서특필되었는데, 이번에는 아예 10위 안에 절반도 못 차지했습니다. 중국 2대, 일본 3대, 미국 4대, 스위스 1대... 일본이 최근 큰 슈퍼컴 프로젝트가 마무리되면서 많이 올라왔습니다.

이번 TOP500 결과 발표 뉴스의 첫부분입니다.

TOP500 25년 역사상 미국이 가장 저조한 점유율을 보였습니다. 중국이 무려 202대의 시스템을 등재시킨 것에 반해, 미국은 143대가 등재되었습니다. 중국의 엄청난 약진입니다.

25년간의 성능 추이입니다.

가운데의 오렌지색 점이 1위 시스템의 성능값, 녹색이 500대 전체 성능 합계, 파란점은 500위의 성능값입니다.

꾸준히 성능이 상승하고 있는 게 보이죠. 그런데, 세로축이 로그 스케일임을 감안하면 엄청난 발전 속도죠. 즉, 세로 눈금 하나 늘어 나는게 성능은 10배 늘어나는 겁니다. 대략 4-5년에 성능이 10배 정도 증가하는 추세라 할 수 있겠네요.

시스템 제조 업체별 시스템 점유율입니다.

작은 원은 지난 6월 랭킹입니다.

500위까지 보면 HP에서 분사한 HPE가 24% 점유, IBM의 x86 서버 사업부를 인수한 레노버가 16%를 점유하고 있군요. 그런데, 중국의 성장은 중국 서버 제조 업체의 성장으로 나타나네요. 예전에는 볼 수 없던 Inspur란 회사가 크게 올라왔습니다. 레노버, 수곤, Inspur, 화웨이... 중국은 확실히 국내 업체를 밀어주네요.

대형 시스템 위주로 TOP100을 보면 크레이가 여전히 지배적입니다. 상위권을 보면 후지쯔도 7대나 있군요. 다른 나라에서는 후지쯔 시스템 보기 힘든데...

시스템 대수보다 얼마나 뛰어난 성능의 시스템을 회사별로 구축했나 보죠.

여기엔 500위, 100위 모두 크레이가 제일 큰 점유율을 보여주는군요. HPE가 전체 시스템 점유율은 24%지만, 성능으로 보면 15% 정도 차지하는데 반해, 크레이는 전체 시스템 점유율은 11%지만, 성능 점유율은 20%로 대형 시스템에 강자라는 걸 여전히 확인할 수 있습니다. 여전히 1등 하고 있는 선웨이 시스템의 제조사로 알려진 NRCPC가 차지하는 성능은 어마어마합니다.

슈퍼컴은 네트워크 방법도 아주 큰 의미가 있습니다.

전체적으로는 저렴한 10G 이더넷이 많네요. 대역폭인 54Gb/s인 인피니밴드 FDR이 인피니밴드의 주력이 되고 있네요. 하지만, 성능으로 보면 역시나 10G 이더넷은 많이 딸리나 보네요. 크레이가 큰 규모 시스템이 많다 보니 전용 고속 네트워크인 Aries가 큰 비중을 차지합니다.

대륙별 점유율입니다.

지난 6월에 아시아가 미주를 넘어서더니, 이젠 절반이 아시아입니다.

국가별 점유율은 더 놀랍습니다.

난공불락 같던 미국이었는데, 중국의 엄청난 성장에 판세가 확 달라졌습니다. 성능 그래프를 보면 중국이 좀 작은 규모 시스템이 많다는 걸 알 수 있는데, 일본은 큰 규모 시스템들이 최근에 구축되면서 확고한 3위가 됩니다. 아시아가 세계 슈퍼컴의 절반을 점유하는 건 중국과 일본 때문이네요.

CPU는 역시나 인텔 계열이 지배적입니다.

올해 나온 Skylake는 아직 많이 설치되지 않았나 봅니다. 바로 이전 세대인 Broadwell이 제일 많네요.

요새는 GPU를 이용한 연산이 유행이지요.

CPU만으로 연산하는 시스템이 80% 정도됩니다만, 나머지 100여대의 시스템을 보면 엔비디아의 최근 가속기인 테슬라 P100 (파스칼)이 많이 쓰이고 있네요. 바로 전 세대인 케플러 코어의 K40, K80이 그 다음으로 많이 쓰이고 있고요. 거기에 커스텀 가속기도 보이기 시작합니다. 클러스터 분야에서 가속기의 사용은 계속 늘어날 것으로 보입니다. 특히나 엔비디아 가속기...

소비 전력 대비 성능으로 10위를 정리해 봤는데요.

병렬 컴퓨터는 사실상 계산 노드가 많으면 그 성능이 올라갑니다. 당연히 그에 따라 전력도 많이 필요하고요.

일본에 구축된 시스템들이 소비 전력 대비 성능이 좋네요. 그리고, 전부 가속기를 장착하였습니다. 가속기가 소비 전력 대비 성능이 확실히 좋다는 의미라 하겠습니다.

다른 것들을 좀 보면...

산업체에서 제일 많이 쓰고, 연구소, 학계에서 많이 쓰고 있습니다.

우리나라의 슈퍼컴퓨터는?

8대가 등재되었던 6월 순위에서 3대가 순위권 밖으로 밀려나면서 다섯대가 남아 있습니다. 여전히 기상청 시스템이 우리나라에서는 제일 크네요. KISTI와 삼성에서 대규모 시스템 구축이 예정되어 있어 내년엔 순위권에 새롭게 큰 시스템이 등재될 것 같습니다.

요약하면, 중국, 일본의 약진, 미국의 부진... ^^

슈퍼컴퓨터는 예전엔 일반인들에게는 멀게 느껴지는 분야였습니다. 하지만, 세상에서 만들어지는 데이터가 많아지고, 그 데이터를 활용하려는 노력이 많아지면서 슈퍼컴퓨터가 굉장히 일상 생활과 가깝게 느껴지고 있습니다. 우리나라에서도 조금씩 규모가 있는 시스템 구축에 대한 소식이 들려오는데, 구축에만 그치지 않고 잘 활용하였으면 좋겠습니다.

다음엔 내년 6월이 되겠네요.