지금 세계에서 가장 강력한 7대 슈퍼컴퓨터

슈퍼컴퓨터는 우리가 기후 변화를 예측하는 것을 돕는 것부터 신약을 발견하는 것까지 과학적 발견에서 중요한 역할을 합니다. 우리는 지금 지구상에서 가장 빨리 1위를 차지했습니다.


슈퍼컴퓨터는 일반 컴퓨터와 같은 원리로 작동하지만, 성능 수준은 훨씬 더 높고 기존의 고전적인 메인프레임과 더 비슷해 보입니다. 일반 데스크탑 PC나 노트북과는 달리, 슈퍼컴퓨터는 거대한 데이터 세트를 처리하고 놀라운 속도로 계산을 수행합니다. IBM에 따르면, 슈퍼컴퓨터는 세계에서 가장 빠른 컴퓨터이고 작동하기 위해 첨단 냉각 시스템을 포함한 거대한 양의 인프라를 필요로 합니다.

건축학적으로도 일반 PC보다 훨씬 더 많은 구성 요소를 갖추고 있습니다. 노트북에는 중앙 처리 장치(CPU)가 하나, 그래픽 처리 장치(GPU)가 하나 있을 수 있지만, 하나의 슈퍼컴퓨터에는 수천 개의 CPU와 GPU가 있을 수 있으며, 이는 각각 기존 제품보다 훨씬 더 강력합니다.

이 슈퍼컴퓨터의 성능은 또한 FLOPS (Floating Point Operations Per Second)를 사용하여 측정되며, 여기서 하나의 부동 소수점 연산은 수학적 계산입니다. 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터는 현재 1 exaFLOP (1조5천억 FLOPS)를 초과하고 있으며, 일반 PC와 노트북은 일반적으로 수백 기가 FLOPS (1조9천억 FLOPS)의 전력을 가지고 있습니다. 우리는 이와 같은 기계를 exascale 슈퍼컴퓨터라고 부릅니다.

엄청난 양의 데이터와 엄청난 속도로 계산을 처리할 수 있기 때문에, 과학자들은 약물과 물질 발견의 문제를 해결하기 위해 종종 슈퍼컴퓨터를 사용합니다. 슈퍼컴퓨터는 또한 날씨를 예측하는 것과 같은 예측을 할 수 있고 심지어 1997년 IBM의 고전적인 딥 블루 슈퍼컴퓨터처럼 체스를 두는 방법을 배울 수도 있습니다.

최신 TOP500 순위를 바탕으로 오늘날 온라인에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 7대를 소개합니다.


프런티어

  • 위치: 오크리지 국립 연구소 — 미국 테네시주.
  • 실적 : 1,194페타플롭스 (1.2exaFLOPS)
  • 구성요소: AMD EPYC 64코어 CPU 및 AMD Instinct MI250X GPU
  • 최초 온라인: 2022년 8월

현재 최고의 컴퓨터인 프런티어는 슈퍼컴퓨터 거대기업인 HPE Cray가 만든 것으로 2022년 온라인에 접속했을 때 세계 최초의 엑사스케일 컴퓨터가 되었습니다. IEEE Spectrum에 따르면 과학자들은 처음에 프론티어를 암 연구, 약물 발견, 핵융합, 이국적인 물질, 충분한 엔진 설계 및 별의 폭발 모델링에 사용할 계획이었습니다.

앞으로 과학자들은 새로운 운송 및 의학 기술을 설계하기 위해 프론티어를 사용할 것이라고 MIT Technology Review는 보도했습니다. 피츠버그 대학의 전산 천체 물리학 조교수인 Evan Schneider는 MIT Tech Review에 은하수가 시간이 지남에 따라 어떻게 진화했는지 시뮬레이션을 실행하고 싶다고 말했습니다.


오로라

  • 장소 : Argonne 국립 연구소 — 미국 일리노이주.
  • 성능: 585페타플롭스(0.59exaFLOPS)
  • 구성 요소: Intel Xeon Max 시리즈 CPU 및 Intel Data Center Max 시리즈 GPU
  • 첫 온라인 : 2023년 6월

목록에 있는 가장 어린 슈퍼컴퓨터 중 하나도 언젠가 가장 강력해질 수 있습니다. ALCF(Argonne Leadership Computing Facility)를 기반으로 오로라는 두 번째 엑사스케일 슈퍼컴퓨터가 되었고, ALCF 담당자들은 그것이 프론티어의 두 배인 2엑사플롭스의 컴퓨팅 성능에 도달할 가능성이 있다고 말했습니다.

인텔 및 HPE와 협력하여 구축된 오로라는 과학적 도구와 분석을 통합하고 모델링 및 시뮬레이션을 수행하며 인공 지능(AI)을 실행합니다. 오로라의 화력은 기후 투영, 재료 과학, 에너지 저장 및 핵융합을 포함한 다양한 영역에서 정확한 모델을 만들 수 있도록 합니다. HPCWire에 따르면 특히 핵융합은 오로라에게 초점이며 언젠가 대규모 핵융합 에너지의 비밀을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.


이글

  • 위치: Microsoft Azure — 클라우드 / 분산
  • 성능: 561페타플롭스(0.56exaFLOPS)
  • 구성요소: Intel Xeon Platinum 8480C 48C CPU 및 Nvidia H100 GPU
  • 첫 온라인 : 2023년 8월

마이크로소프트의 이글 슈퍼컴퓨터는 실험실에 기반을 두지 않았습니다. 그것은 클라우드에 기반을 두고 있으며, 누구나 마이크로소프트 애저 클라우드 플랫폼을 통해 그것에 접근할 수 있습니다. 그것은 세계에서 세 번째로 빠른 슈퍼컴퓨터가 될 만큼의 힘을 집합적으로 자랑하는 시스템들의 분산된 네트워크입니다. 이글은 이론적으로 비용을 지불하려는 누구나 접근할 수 있습니다.


후가쿠

  • 장소: Riken Center for Computational Science — 일본 고베
  • 성능: 442페타플롭스(0.44exaFLOPS)
  • 구성요소: A64FX CPU
  • 첫 온라인: 2020년 6월

한때 2020년 6월부터 2022년 6월 사이에 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터였던 후가쿠는 이 목록에서 가장 오래된 상위 5개 시스템 중 하나입니다. 후가쿠는 도쿄에서 약 60마일(100km) 떨어진 활화산인 후지산에서 이름을 따왔으며, 처음으로 TOP500 목록에서 정상에 올랐을 때 서밋 슈퍼컴퓨터(7위)를 대체했습니다.

과학자들은 수년 동안 몇 가지 중요한 연구 질문에 후가쿠를 사용했습니다. 닛케이 아시아에 따르면 코로나19 팬데믹 기간 동안 연구원들은 숫자 crunch 능력을 사용하여 부직포로 만든 안면 마스크가 공기 중 호흡기 비말을 차단하는 데 더 효과적이라는 것을 확인했습니다. 후가쿠는 현재 ChatGPT의 틀에서 일본 AI 대규모 언어 모델을 훈련하고 있다고 일본 뉴스는 보도했습니다.


LUMI

  • 장소 : CSC 데이터 센터 — 핀란드 카자니
  • 성능: 380페타플롭스(0.38exaFLOPS)
  • 구성 요소: AMD 3세대 EPYC 64코어 CPU 및 AMD Instinct MI250X GPU
  • 첫 온라인 : 2021년 6월

핀란드에 본사를 둔 LUMI는 유럽에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터이며 세계에서 다섯 번째로 빠릅니다. 유럽 연합(EU) 관계자에 따르면 100% 재생 가능한 수력 에너지를 사용하며 폐열은 인근 건물을 따뜻하게 하는 데 사용됩니다. 3년 전부터 시범 운영을 시작했으며 2023년 2월에 완전히 가동되었습니다.

유럽 전역의 연구자들이 공동 연구를 위해 사용할 수 있는 슈퍼컴퓨터로 지정된 이 시스템은 AI 기반 작업 부하에 최적화되어 있다고 관계자들은 이전에 말했습니다. LUMI는 또한 핀란드에 기반을 둔 QAL 9000과 Helmi라고 불리는 두 시스템인 양자 컴퓨터의 “파트너”로도 사용됩니다. 이 양자 고전 컴퓨팅 파트너십은 연구자들에게 현재의 양자 컴퓨터 (미래의 잠재력에 따라 심각하게 제한되는)와 슈퍼컴퓨터의 최고를 제공하는 것을 목표로 합니다.


레오나르도

  • 장소 : CINECA 데이터센터 — 이탈리아 볼로냐
  • 성능: 239페타플롭스(0.23exaFLOPS)
  • 구성요소: Intel Xeon Platinum 8358 32코어 CPU 및 Nvidia A100 GPU
  • 첫 온라인 : 2022년 11월

유럽연합(EU)의 EuroHPC 슈퍼컴퓨팅 프로그램의 일부인 또 다른 시스템인 레오나르도(Leonardo)는 세 개의 모듈을 결합하여 유럽에서 두 번째로 빠른 기계로 만듭니다. 이를 주최하는 CINECA는 이탈리아 대학, 공공 연구 센터 및 정부 기관의 컨소시엄입니다.

슈퍼컴퓨터는 2023년 5월에 사전 생산 단계에 들어갔고, 그 기간 동안 80개의 프로젝트가 제출되었고, 13개의 프로젝트가 선택되었습니다. 그리고 8월에 슈퍼컴퓨터는 생산 단계에 들어갔습니다.


Summit

  • 위치: 오크리지 국립 연구소 — 미국 테네시주.
  • 성능: 149페타플롭스(0.15exaFLOPS)
  • 구성요소: IBM POWER9 22코어 CPU 및 Nvidia Tesla V100 GPU
  • 첫 온라인: 2018년 6월

오크리지 국립 연구소에서 사용하기 위해 개발된 서밋은 이전 슈퍼컴퓨터인 타이탄보다 8배나 강력했고, 푸가쿠에 의해 대체되기 전까지 2년 동안 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터였습니다.

Summit은 과학적 모델링 외에도 인간의 건강 및 물질 발견과 같은 분야에서 기계 학습 및 딥 러닝을 포함한 AI 워크로드에 최적화되어 있다고 관계자는 성명에서 밝혔습니다.

오크 리저에 따르면 슈퍼컴퓨터는 수년 동안 주요 연구에 중추적인 역할을 해왔습니다. 예를 들어 코로나19 팬데믹 기간 동안 수백만 개의 약물을 스크리닝하여 바이러스가 인간 세포에 침투하거나 복제하는 것을 막을 수 있는지 확인하는 데 사용되었습니다. 또한 난기류를 모델링하는 데도 사용되었습니다.

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