IT,BT,NT,ST 등 슈퍼컴퓨팅 자원을 요구하는 첨단 응용 연구가 전 세계적으로 활성화되면서 이 기종간의 슈퍼컴퓨팅 자원들의 공동 활용 등 첨단 응용 연구를 위한 그리드(Grid)가 출현하게 되었다. 그리드 환경에서 메타 슈퍼컴퓨팅을 구현하기 위해서는 슈퍼컴퓨팅 서비스 관련 기능들의 표준화가 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 그리드와 슈퍼컴퓨팅의 관계, 그리드 기반 슈퍼컴퓨팅 표준 요구 기능들, GCF에서의 과련 표준화 동향을 조사.소개한 후 그리드 환경에서의 메타 슈퍼컴퓨팅 표준화 연구 방향을 제시하고자 한다.
컴퓨팅 파워 제공의 비용분석에 있어서 슈퍼컴퓨팅센터의 가장 큰 특징은 슈퍼컴퓨터의 사용이 외부에 오픈되어 있다는 점이다. 즉, 슈퍼컴퓨팅 사업의 주된 목적이 컴퓨팅 파워의 공동활용에 있다. 반면에 민간부문의 경우 슈퍼컴퓨터의 도입 활용은 전용시스템을 기본으로 하고 있다. 따라서 슈퍼컴퓨팅 파워 공급비용의 차원에서 슈퍼컴퓨팅 사업의 효과분석은 슈퍼컴퓨터 공동활용 효과를 측정하는 것이 가장 직접적인 경제적 효과 측정 방법이 될 것이다.
천문우주, 생명과학과 같은 첨단 R&D에서부터 TV나 김치냉장고 같은 가전제품에 이르기까지 슈퍼컴퓨터의 활용영역이 급속히 확장되고 있다. 그리고 이제 한 나라의 과학기술 수준을 가늠하는 척도로까지 부각되고 있는 슈퍼컴퓨터. 이토록 중요성을 더해가는 슈퍼컴퓨팅의 모든 것을 처음부터 끝까지 이끌고 가다듬고 최적화하는 '슈퍼컴퓨팅의 브레인'들이 바로 KISTI 슈터컴퓨팅사업팀 사람들이다.
슈퍼컴퓨팅센터의 경우, 사용자의 대규모 프로그램을 처리하기 위해서는 우수한 CPU 성능, 방대한 양의 출력 데이터를 관리 및 저장할 수 있는 저장장치의 능력과 용량, 그리고 슈퍼컴퓨팅센터간 혹은 슈퍼컴퓨팅센터와 사용자간을 연결하는 고속 네트워크가 필요하며, 이 세 요소가 균형있게 발전해야만 슈퍼컴퓨터 활용의 극대화가 가능하게 된다.
슈퍼컴퓨팅인프라구축사업의 필요성은 슈퍼컴퓨터가 엄밀한 정확도를 요구하는 초미세 반도체 설계, 신물질 설계 및 항공우주 산업분야로부터 거대한 기상정보 예측 등 다양한 첨단과학 분야의 연구개발에 필수 장비라는 사실에서 비롯된다. 세계 각국은 슈퍼컴퓨터를 과학기술 발전과 국가 경쟁력 확보의 전략요소로 인식하여, 슈퍼컴퓨팅, 네트워킹, 첨단 응용 및 가시화장비 등을 상호 연계한 국가(또는 지역별) 슈퍼컴퓨팅 인프라 구축을 강화하고 있다. 미국은 1990년 초부터 HPCC (고성능 컴퓨팅 및 통신) 프로그램에 매년 10억불 규모의 예산을 지속적으로 투자하여 왔다.
최근 수년간 슈퍼컴퓨팅의 산업적 가치 중요성이 부각되고 있다. 한국의 경우 한국과학기술정보연구원(KISTI)을 중심으로 슈퍼컴퓨팅을 이용한 융합 환경 시스템 개발이 가시화되고 있다. 본 논문은 KISTI의 슈퍼컴퓨팅 자원을 사용한 사이버러닝 일종인 EDISON 시스템을 통하여, 향후 슈퍼컴퓨팅을 활용한 융합 서비스 및 시스템 확대 방안에 대하여 제안한다.
최근 하드웨어의 성능 및 소프트웨어 기술이 비약적으로 발전하면서 컴퓨팅을 위한 인프라 환경이 클라우드 기술 기반으로 활발하게 연구, 개발되고 있다. 이에 본 논문에서는 슈퍼컴퓨터로 대표되는 고성능 컴퓨팅을 분야에서 클라우드 기반 인프라 및 서비스를 제공하기 위한 KI Cloud 플랫폼을 소개한다. KI Cloud 플랫폼은 VM 기반으로 IaaS 서비스를 제공하고, 컨테이너 기술을 기반으로 HPC 사용자를 위한 PaaS 서비스를 제공하는 통합 플랫폼으로 설계 및 개발되었다.
슈퍼컴퓨터는 과학, 산업, 국가안보 및 사회현안 해결 등의 다양한 분야에서 중요한 역할을 수행해 왔으며, 빅데이터, AI 등을 활용한 영역에서의 활용이 강화되면서 그 수요는 크게 증가하고 있다. 최근에는 다양한 아키텍처 기반으로 글로벌 엑사스케일 시스템 개발 경쟁이 가속화되고 있어, 머지않은 미래에 엑사스케일 컴퓨팅 시대가 도래할 예정이다. 그러나, 국내 슈퍼컴퓨팅 생태계는 과거 서버산업 쇠퇴로 기반이 유실되었으며, 이를 보완 및 육성하고자 관련 법이 제정되었음에도 그 기능을 원활히 수행하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 유관 법제도 분석 및 슈퍼컴퓨팅 생태계 현황 분석을 통해 현행 법제도에서의 문제점을 살펴보고, 정부·국가센터·전문센터의 역할 강화, 산업체 지원, 연구결과의 실용화 촉진, 정부 육성시책의 유연성을 수용하고 연관 법제도에서 슈퍼컴퓨팅 연구개발사업의 추진 근거를 마련할 수 있도록 개선사항을 제시한다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)에서는 슈퍼컴퓨터 5호기인 누리온과 보조시스템인 뉴론 시스템을 이용하여 공동 활용 서비스를 진행하고 있다. 다수의 사용자가 접속하여 사용하는 이와 같은 컴퓨팅 시스템들은 구축비용 뿐 아니라 운영 중에 발생하는 전력 소비 비용이 상당하다. 본 논문에서는 뉴론에서 수행되는 사용자의 작업별 전력 사용량을 생성하는 기법에 대해 소개하고 전력 소비량을 조절할 수 있는 방안에 대해 논의한다.
누리온 시스템은 한국과학기술정보연구원(KISTI) 국가슈퍼컴퓨팅센터에서 2018년 5번째로 구축하여 운영하고 있는 슈퍼컴퓨터이다. 본 논문에서는 전산구조공학 분야에서 많이 활용되고 있는 ABAQUS, NASTRAN 등과 같은 응용소프트웨어를 누리온 시스템에서 활용하기 위한 방법을 소개하고 간단한 전산구조공학 모델을 누리온 시스템과 기존에 운영되었던 슈퍼컴퓨터 4호기 신바람 시스템에서 ABAQUS를 이용하여 분석하고 성능을 비교한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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