“슈퍼컴퓨터”란 표준 컴퓨터보다 높은 성능으로 작동하는 컴퓨터를 말합니다. 이는 슈퍼컴퓨터의 아키텍처, 리소스 및 구성 요소가 매우 강력해져, 컴퓨터의 운영 속도가 가장 높거나 비슷할 때 성능을 발휘할 수 있다는 것을 의미합니다.
슈퍼컴퓨터는 프로세서, 주변 기기, 커넥터, 운영 체제 및 다양한 애플리케이션을 포함하여 일반적인 컴퓨터의 주요 구성 요소 대부분을 포함합니다. 슈퍼컴퓨터와 표준 컴퓨터의 주요 차이점은 처리 능력입니다.
전통적으로 슈퍼컴퓨터는 초고속 컴퓨팅을 위해 대규모 컴퓨팅 성능이 필요한 엔터프라이즈 비즈니스와 과학 조직에서 주로 사용하는 초고속 단일 머신이었습니다. 그러나 오늘날의 슈퍼컴퓨터는 초당 수십억 개까지 계산할 수 있는 수만 개의 프로세서로 구성될 수 있습니다.
오늘날 슈퍼컴퓨터를 위한 일반적인 애플리케이션으로는 일기 예보, 원자로 운영 제어 및 암호화가 있습니다. 슈퍼컴퓨팅 비용이 감소함에 따라, 현대의 슈퍼컴퓨터는 시장 조사, 온라인 게임, 가상 및 증강 현실 애플리케이션에도 사용되고 있습니다.
슈퍼컴퓨터의 간략한 역사
1964년, Seymour Cray와 Control Data Corporation(CDC)의 엔지니어 팀은 최초의 슈퍼컴퓨터인 CDC 6600을 만들었습니다. 당시, CDC 6600은 일반 컴퓨터보다 10배 빠르며, 다음으로 가장 빠른 컴퓨터인 IBM 7030 Stretch보다 3배 빠르며, 초당 최대 3메가 부동 소수점 연산(FLOPS)의 속도로 계산을 수행했습니다. 오늘날의 표준으로는 속도가 느리지만, 당시에는 슈퍼컴퓨터라고 할 만큼 빠르기도 했습니다.
“슈퍼컴퓨팅의 아버지”로 알려진 Seymour Cray와 그의 팀은 1969년 CDC 7600(160메가플롭스), 1982년 Cray X-MP(800메가플롭스), 1985년 Cray 2(1.9기가플롭스)를 출시하며 슈퍼컴퓨팅 업계를 이끌었습니다.
그 후, 다른 기업들은 슈퍼컴퓨터를 보다 저렴하게 만들고 대규모 병렬 처리(MPP)를 개발했습니다. 1992년 NASA의 계약업체인 Don Becker와 Thomas Sterling은 컴퓨터 유닛으로 구성된 슈퍼컴퓨터인 Beowulf을 구축했습니다. 클러스터 모델을 사용한 최초의 슈퍼컴퓨터였습니다.
오늘날의 슈퍼컴퓨터는 중앙 처리 장치(CPU)와 그래픽 처리 장치(GPU)를 모두 사용하여 계산을 수행합니다. TOP500은 RIKEN Center for Computational Science에 위치한 Fugaku 슈퍼컴퓨터로, 처리 속도가 442페타플롭스인 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터입니다.
슈퍼컴퓨터와 일반 PC 비교
오늘날의 슈퍼컴퓨터는 컴퓨팅 성능을 통합하여 단일 데스크탑 또는 서버보다 훨씬 높은 성능을 제공하여 엔지니어링, 과학 및 비즈니스의 복잡한 문제를 해결합니다.
일반 PC와 달리, 현대적인 슈퍼컴퓨터는 대규모 서버 클러스터로 구성되며, 하나 이상의 CPU가 컴퓨트 노드로 그룹화됩니다. 컴퓨팅 노드는 프로세서(또는 프로세서 그룹)와 메모리 블록을 구성하며 수만 개의 노드를 포함할 수 있습니다. 이러한 노드는 상호 연결되어 통신하고 함께 작동하여 특정 작업을 완료하는 반면, 프로세스는 수천 개의 프로세서 간에 분산되거나 동시에 실행됩니다.
슈퍼컴퓨터의 성능 측정 방법
FLOPS는 슈퍼컴퓨터의 성능을 측정하고 부동 소수점 계산, 즉 숫자가 너무 크면 지수로 표현해야 하는 과학적 계산에 사용됩니다.
FLOPS는 초당 백만 개의 명령어(MIPS)보다 더 정확한 측정 방법입니다. 위에서 언급한 바와 같이, 오늘날 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 중 일부는 1,000억 개 이상의 FLOPS(petaFLOPS)에서 성능을 발휘할 수 있습니다.
