성능 및 순위
세계 슈퍼컴퓨터 순위 사이트인“TOP500 Supercomputer(http://top500.org)”는
고성능 슈퍼컴퓨팅에 대한 공신력 있는 분석 정보를 제공하기 위해 1993년 시작된 TOP500 프로젝트에 의해 만들어졌다.
독일 만하임 대학의 Hans Meuer, 미국 테네시 대학의 Jack Dongarra, 미국 국립에너지연구과학컴퓨팅센터(NERSC)의 Erich
Strohmaier 등이 참여하여 만들어진 TOP500 프로젝트는 1993년 이후 매년 2회에 걸쳐 전세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터
500대의 순위를 발표하고 있다.
첫번째는 매년 6월 독일에서 개최되는 International Supercomputer Conference(ISC)
에서 발표되고, 두번째는 11월 미국에서 개최되는 ACM/IEEE Supercomputing Conference(SC)에서 발표된다.
TOP500 슈퍼컴퓨터 목록은 제조사 또는 설치기관에서 자발적으로 제출하는 벤치마크 결과 및 관련 정보를 이용하여 만들어
진다.
벤치마크 결과 산출에 사용되는 고성능 LINPACK 벤치마크 패키지(HPL) 는 http://www.netlib.org/benchmark/hpl
웹사이트에서 제공된다. Jack Dongarra 등에 의해 만들어진 LINPACK 은 컴퓨터의 부동소수점 연산 능력을 측정하기 위해
N x N 차원 연립 선형방정식을 처리하는 Fortran 라이브러리들로 이루어져 있다.
TOP500 슈퍼컴퓨터 성능 측정을 위한 벤치마크에 사용되는 HPL 패키지는 이 LINPACK 소프트웨어를 고성능 분산 메모리
시스템에 적용할 수 있도록 확장한 것이다.
슈퍼컴퓨터의 성능을 표현할 때 사용되는 단위는 플롭스(Flops, floating-point operations per second) 이며,
초당 수행 가능한 부동소수점 연산 횟수를 의미한다.
CPU의 동작 속도를 의미하는 클럭 주파수(Hz)는 CPU 내부 아키텍처에
따라 명령어당 소요되는 클럭수(CPI, Cycles Per Instruction) 등이 상이하고, 과거에 많이 사용되던 초당 명령어 처리
횟수 단위인 MIPS(Million Instructions Per Second) 는 명령어마다 특성이 매우 달라 객관적인 성능 비교 지표로 사용
하기 곤란하다.
반면 Flops는 내부 아키텍쳐, 사용되는 명령어나 자료 크기 등에 관계없이 비교적 객관적인 측정치를 제공하는
장점이 있다.
TOP500 슈퍼컴퓨터 목록에서 성능을 보여주는 항목은 Rmax, Rpeak 두가지이다.
Rmax는 LINPACK 벤치마크를 통해 실제 측정된 최대 Flops 값이며, Rpeak는 시스템에 장착된 프로세서수, 클럭주파수, 성능
factor 값 등을 고려하여 이론적으로 산출된 최대 Flops 값이다.
TOP500 목록의 성능 순위는 벤치마크에서 실제 측정된 수치인 Rmax 값을 기준으로 결정된다. 보통 실제 성능 Rmax 값은 이론
성능인 Rpeak 값에 비해 45% ~ 90% 정도 수준으로 낮게 측정되는데 이는 CPU 특성이나 시스템 아키텍처 등의 영향을 받기
때문이다.
일반적으로 벡터 CPU를 사용하는 시스템이 범용 스칼라 CPU를 사용하는 시스템에 비해 이론 성능 대비 실제 성능
의 비율이 높게 측정된다. 그러나 벡터 CPU는 효율은 우수하나 매우 고가인데다 개발이 어렵고 시장도 작아서 최근에는
개발과 사용이 대부분 중단되고 있다.
TOP500 사이트에서는 슈퍼컴퓨터의 순위뿐만 아니라 과거의 순위 목록을 이용하여 슈퍼컴퓨팅 기술의 변화 추이와 동향을 분
석할 수 있는 다양한 통계 정보를 제공하고 있다. 현재 슈퍼컴퓨터의 보유 국가 및 성능, 지역, 제조사, 프로세서 종류, 시스템
아키텍쳐, 운영체제 등 다양한 지표에 대한 현황 통계와 변화 이력을 찾아볼 수 있다.
세계적으로 슈퍼컴퓨터의 성능은 매 4년마다 평균 10배 이상의 매우 빠른 속도로 증가하고 있다.
이는 매 18개월마다 반도체의 집적도가 2배씩 향상된다는 무어의 법칙(Moore’s law)보다도 빠른 것이다.
또한 6개월마다
발표되는 TOP500 목록에서 매번 평균적으로 200여대가 교체된다.
특히 세계 최고 성능의 슈퍼컴퓨터는 그 상징성으로 인해 최
근 몇 년간 매번 발표 때마다 순위가 바뀌는 미국, 일본, 중국 등 세계적 강대국들의 각축장이 되고 있다.
우리나라 기상청 슈퍼컴퓨터의 성능 순위는 “세계 슈퍼컴퓨터 순위 사이트인 TOP 500(http://top500.org)에서 확인할 수 있으며, 성능 순위는 매년 6월과 11월에 새로 등재된 슈퍼컴퓨터를 포함하여 발표된다
* 출처 : 클론, 위키피디아