AMD 코리아(지사장 박치만)는 19일 국내 최초로 AMD Athlon 프로세서를 이용한 리눅스 기반의 클러스터 수퍼컴퓨터가 개발되었다고 발표했다. 고등과학원(KIAS) 이주영 교수팀에 의해 개발된 이 수퍼컴퓨터는 이번 달부터 단백질 유전자 3차 구조 해석 등 첨단 공학 및 기초 과학 분야에서 활용될 예정이다.
유전자를 나타내는 ‘진(Gene)’으로 명명된 이번 수퍼컴퓨터 개발은 AMD 프로세서의 우수한 성능이 일반 유저뿐만 아니라 안정적이며 고성능을 요하는 연구분야에서도 폭 넓게 인정 받고 있음을 보여준다.
고등과학원 이주영(42·계산과학부) 교수가 AMD Athlon 프로세서 76대를 병렬로 연결해 만든 수퍼컴퓨터 ‘진’은 칩 간의 정보 교류 시간을 최소화해 연산 속도를 최대한 높인 것이 특징이다. 이 수퍼컴퓨터에 사용된 AMD CPU는 1.4GHz AMD Athlon 60개와 1.2GHz AMD Athlon 16개로 속도는 초당 약 4백50억번의 실수 연산을 처리(450기가플롭스*) 할 수 있는 성능을 제공한다.
‘진’을 개발한 이 교수는 “AMD Athlon 프로세서가 실수 연산 속도에 있어 가장 뛰어난 성능을 발휘했기 때문에 이번 수퍼컴퓨터 개발에 채택하게 됐다. 실제로 컴팩의 알파칩이나 인텔의 펜티엄도 고려를 했었으나 테스트 결과 AMD Athlon 프로세서가 가격 대비 가장 높은 성능을 나타냈다. 향후 멀티프로세싱을 지원하는 AMD Athlon MP프로세서를 추가해 200대까지 수퍼컴퓨터를 확장할 계획이다”고 밝혔다.
이 교수는 수퍼컴퓨터를 직접 개발하게 된 동기에 대해 국내 수퍼컴퓨터 리소스가 턱없이 부족한 현실을 꼽았다. 대부분의 기초과학 연구는 크레이 T3E급 수퍼컴퓨터 128대가 설치되어 있는 수퍼컴퓨터 센터를 이용하는 경우가 많은데 한정된 수퍼컴퓨터를 국내의 많은 연구자들과 나누어 사용해야 하므로 작은 규모의 연구도 몇 달이 걸리는 경우도 있다고 지적했다. 그러나 이제 자체 수퍼컴퓨터로 몇 년간 소요될 연구 작업을 몇 개월로 단축할 수 있게 되었다고 밝혔다.
수퍼컴퓨터를 제작하는데 들어간 비용은 AMD Athlon MP 듀얼 시스템을 장착한 서버 3대를 포함하여 1억 1천만원 정도. 이는 기존 수퍼컴퓨터에 비해 10분의 1 이하의 가격으로 유전자 해석이 가능한 성능의 수퍼컴퓨터를 개발한 것이다. 개발 기간은 초기 제품 디자인에서부터 파일럿시트템 구축 및 테스팅까지 약 6개월의 시간이 소요됐다.
단백질 3차 구조연구에 주로 연구될 수퍼컴퓨터인 ‘진’의 개발에 대해 AMD 박치만 지사장은 “이번 수퍼컴퓨터의 개발은 AMD Athlon 프로세서가 단백질 구조 예측과 같이 빠른 연산 속도를 필요로 하는 고성능 수퍼컴퓨터에 채택됨으로써 명실 상부한 고성능 프로세서로 인정받은 것이다. 특히나 멀티프로세싱을 지원하는 AMD 760MP 칩셋과 AMD 애슬론 MP 프로세서는 고성능 서버 및 워크스테이션을 매우 저렴한 비용으로 구성할 수 있어서 비용으로 인해 고성능 시스템 설치를 주저하던 많은 기업에게 좋은 선택의 기회를 제공하게 되었다. 향후 AMD의 제 8세대 ‘해머’시리즈가 출시되면 고성능 프로세서 시장에서 AMD의 위상이 더욱 높아질 것으로 예상한다”고 말했다.
이주영 교수 팀이 현재 연구중인 분야는 단백질의 3차 구조와 기능을 컴퓨터 계산으로 풀어내는 것이다. 인체의 기본 성분이자 생명의 모든 대사작용에 관여해 각종 질병의 치유에 필요한 단백질 구조를 밝히는 계산은 천문학적 숫자의 연산을 필요로 한다. 수만 가지의 단백질 중 가장 간단한 구조 하나를 밝히는 계산만도 1대의 일반 컴퓨터로 1년이 넘게 걸린다.
이 연구는 세계적으로도 1% 정도 밖에 진행되지 않은 상태이며 우리나라에서는 이 교수 팀을 포함한 단 2개 팀이 이 연구를 진행하고 있다. 이 교수는 단백질 유전자 해석을 위한 수퍼컴퓨터를 개발함에 따라, 연구 기간을 상당 기간 단축해 관련 결과 내년 여름 단백질 구조 예측에 관한 평가 학회인 CASP(Critical Assessment for Structure Prediction of Protein) 포럼에서 전세계 160여개국의 참가팀들과 함께 발표할 예정이다.
참고 자료
* 플롭스 FLOPS (floating-point operations per second)에 대하여
플롭스는 초당 수행할 수 있는 실수 연산의 횟수를 의미하는 컴퓨터 성능 단위이다. 예를 들어 1 메가 플롭스라면 1초에 백만번의 실수을 처리할 수 있다는 것을 의미한다. 플롭스 단위는 일반적으로 컴퓨터의 실수연산(FPU) 성능을 나타낼 때 주로 이용하고 있다. 참고로 AMD Athlon1.2GHz는 N=100일 때 558 메가 플롭스를 나타낸다. 펜티엄 4 1.5GHz의 경우는 동일 조건에서 448메가 플롭스를 나타낸다. (http://www.netlib.org참조)
AMD Athlon 프로세서
AMD Athlon 프로세서는 제7세대 x86 호환 제품으로 고속 클럭 주파수용으로 최적화된 수퍼파이프라인형 9 이슈 수퍼스칼라 마이크로아키텍처, x86 플랫폼을 위한 업계 최초의 파이프라인형 수퍼스칼라 부동 소수 유닛, 현재 384KB의 전체 온칩 캐시(256KB의 온칩 2차) 캐시 및 128KB의 온칩 1차 캐시)를 탑재하고 있는 고성능 캐시 아키텍처, 정수 연산, 인터넷 스트리밍을 위한 데이터 이동 및 DSP 통신을 향상시키기 위해 개발된 24개의 추가 명령어를 포함하고 있는 Enchanced 3DNow!Ô 기술 등을 채용하고 있다. AMD Athlon 프로세서는 Alpha™ EV6 버스 프로토콜을 이용하는 266MHz FSB(Front Side Bus) 또는 200MHz FSB을 장착하고 있다. AMD 애슬론 프로세서는 텍사스 오스틴의 Fab 25에서 0.18 미크론 알루미늄 공정 기술로, 독일 드레스덴(Dresden)의 Fab 30에서는 AMD의 0.18 미크론 구리 공정 기술을 이용해 생산되고 있다.
고등과학원(www.kias.re.kr)에 대해
고등과학원은 1996년 한국정부의 기초과학에 대한 강력한 지원정책 아래 창설된 연구기관으로 수학, 물리, 화학, 생물학 등의 기초과학을 연구하는 단체이다. 위치는 서울 청량리동 KAIST 부지내에 있다.
AMD에 대해
개인용 및 네트웍 컴퓨터와 통신 시장을 위한 집적 회로 공급업체인 AMD는 미국, 유럽, 일본 및 아시아에 생산 시설을 두고 있다. 포츈 500대 기업 및 S&P(Standard & Poor) 500대 기업에 속한 AMD는 마이크로프로세서,플래시 메모리 및 통신ㆍ네트워킹 애플리케이션을 위한 집적회로 제품을 공급하고 있다. 1969년 설립된 AMD는 미국 캘리포니아 서니베일에 본사를 두고 있으며 2000년 46억불의 매출을 올렸다.
AMD 뉴스와 제품 대한 자세한 정보는 AMD 가상 프레스룸 http://www.amd.com/news/spotlight에서 제공되고 있으며 관련 보도자료는 www.amd.com/news/news.html에서 제공되고 있다.