• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권5호
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• pp.113-120
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• 2020

한국과학기술정보연구원은 대용량 데이터를 초고속으로 생산·처리·활용할 수 있는 국가슈퍼컴퓨팅시스템을 구축·운영하여 사용자(대학, 연구소, 정부 및 산하기관, 기업체 등)에게 HPC(High Performance Computing) 서비스를 제공하고 있다. 2019년 1월 1일 공식 서비스를 개시한 국가슈퍼컴퓨터 누리온은 한국과학기술정보연구원에서 5번째로 구축한 시스템으로 이론성능 25.7 페타플롭스를 갖는다. 시스템 운영자나 사용자의 관점에서 슈퍼컴퓨터의 사용 방법과 운영 방식을 이해하는 것은 매우 중요하다. 이를 이해하는 작업은 네트워크 트래픽을 모니터링하고 분석하는 것에서 시작된다. 본 논문에서는 누리온 시스템과 슈퍼컴퓨팅서비스 네트워크 및 보안 구성에 대하여 간략히 소개한다. 그리고 슈퍼컴퓨팅서비스 현황을 실시간으로 확인하기 위한 모니터링 체계를 기술하고 서비스를 시작하고 11개월(2019년 1월~11월) 동안 수집된 슈퍼컴퓨팅서비스 네트워크의 인바운드 및 아웃바운드 트래픽과 비정상행위(공격) 탐지 IP 개수에 대한 시계열 및 상관관계 분석을 수행한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.101-102
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• 2019

한국과학기술정보연구원(KISTI)은 2019년 1월 슈퍼컴퓨터 5호기 Nurion의 공식서비스를 시작하였다. Nurion은 8,432개의 계산노드를 장착한 초거대 컴퓨팅 시스템으로 안정적인 운영을 위해 많은 인력을 필요로 하는 시스템이다. 본 논문에서는 Nurion에서 사용 중인 PBS 작업 스케줄러의 Hook 기능을 이용하여 계산노드의 장애를 자동으로 점검하는 기능을 구현하여 운영 효율을 향상시키는 기법에 대해서 소개한다.

• 천문학회보
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• 제44권1호
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• pp.33.2-33.2
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• 2019

Horizon Run 5 is the most massive cosmological hydrodynamic simulation ever performed until now. Owing to the large spatial volume ($717{\times}80{\times}80[cMpc/h]^3$) and the high resolution down to 1 kpc, we may study the cosmological effects on star and galaxy formations over a wide range of mass scales from the dwarf to the cluster. We have modified the public available Ramses code to harness the power of the OpenMP parallelism, which is necessary for running simulations in such a huge KISTI supercomputer called Nurion. We have reached z=2.3 from z=200 for a given simulation period of 50 days using 2500 computing nodes of Nurion. During the simulation run, we have saved snapshot data at 97 redshifts and two light cone space data, which will be used later for the study of various research fields in galaxy formation and cosmology. We will close this talk by listing possible research topics that will play a crucial role in helping us take lead in those areas.

• Genomics & Informatics
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• 제20권1호
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• pp.14.1-14.4
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• 2022

Permutation testing is a robust and popular approach for significance testing in genomic research that has the advantage of reducing inflated type 1 error rates; however, its computational cost is notorious in genome-wide association studies (GWAS). Here, we developed a supercomputing-aided approach to accelerate the permutation testing for GWAS, based on the message-passing interface (MPI) on parallel computing architecture. Our application, called MPI-GWAS, conducts MPI-based permutation testing using a parallel computing approach with our supercomputing system, Nurion (8,305 compute nodes, and 563,740 central processing units [CPUs]). For 10⁷ permutations of one locus in MPI-GWAS, it was calculated in 600 s using 2,720 CPU cores. For 10⁷ permutations of ~30,000-50,000 loci in over 7,000 subjects, the total elapsed time was ~4 days in the Nurion supercomputer. Thus, MPI-GWAS enables us to feasibly compute the permutation-based GWAS within a reason-able time by harnessing the power of parallel computing resources.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제38권1호
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• pp.55-63
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• 2021

The universe is well known to be consists of dark energy, dark matter and the standard model (SM) particles. The dark matter dominates the density of matter in the universe. The dark matter is thought to be linked with dark photon which are hypothetical hidden sector particles similar to photons in electromagnetism but potentially proposed as force carriers. Due to the extremely small cross-section of dark matter, a large amount of data is needed to be processed. Therefore, we need to optimize the central processing unit (CPU) time. In this work, using MadGraph5 as a simulation tool kit, we examined the CPU time, and cross-section of dark matter at the electron-positron collider considering three parameters including the center of mass energy, dark photon mass, and coupling constant. The signal process pertained to a dark photon, which couples only to heavy leptons. We only dealt with the case of dark photon decaying into two muons. We used the simplified model which covers dark matter particles and dark photon particles as well as the SM particles. To compare the CPU time of simulation, one or more cores of the KISTI-5 supercomputer of Nurion Knights Landing and Skylake and a local Linux machine were used. Our results can help optimize high-energy physics software through high-performance computing and enable the users to incorporate parallel processing.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.98-101
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• 2020

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.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권9호
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• pp.197-206
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• 2020

HPC(High Performance Computing) 서비스를 기반으로 한 거대과학 응용분야의 협업연구는 원거리에 떨어져 있는 연구자들 사이에서 대용량 데이터의 빠른 전송을 필요로 한다. 이와 관련하여 최근 미국 내의 주요 슈퍼컴퓨터들을 연계하여 고속 전송하기 위한 연구들이 수행되고 있다. 본 논문에서는 기 구축되어 운영 중인 한국과학기술정보연구원의 누리온 슈퍼컴퓨터 병렬 파일시스템 내의 대용량 데이터를 고속 전송하기 위해서 고성능 과학기술연구망 기반의 데이터 전송 노드(DTN) 클러스터를 구축하고 종단간 왕복지연 시간이 약 130ms에 달하는 원거리 전송 실험을수행한다. 실험을 통해 다른 크기의 파일들로 구성된 실험 군들에 대해 DTN 클러스터링에 따른 전송 성능을 비교하였고, 3대의 멀티 노드로 구성된 DTN 클러스터는 두 종류의 병행성, 병렬성 설정에서 단일 노드 대비 각각 약 1.8, 2.7배의 전송 성능 향상을 가져올 수 있음을 확인하였다.

• 대기
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• 제33권4호
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• pp.331-341
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• 2023

A numerical forecasting models usually predict future states by performing time integration considering fixed static time-steps. A time-step that is too long can cause model instability and failure of forecast simulation, and a time-step that is too short can cause unnecessary time integration calculations. Thus, in numerical models, the time-step size can be determined by the CFL (Courant-Friedrichs-Lewy)-condition, and this condition acts as a necessary condition for finding a numerical solution. A static time-step is defined as using the same fixed time-step for time integration. On the other hand, applying a different time-step for each integration while guaranteeing the stability of the solution in time advancement is called an adaptive time-step. The adaptive time-step algorithm is a method of presenting the maximum usable time-step suitable for each integration based on the CFL-condition for the adaptive time-step. In this paper, the adaptive time-step algorithm is applied for the Korean Integrated Model (KIM) to determine suitable parameters used for the adaptive time-step algorithm through the monthly verifications of 10-day simulations (during January and July 2017) at about 12 km resolution. By comparing the numerical results obtained by applying the 25 second static time-step to KIM in Supercomputer 5 (Nurion), it shows similar results in terms of forecast quality, presents the maximum available time-step for each integration, and improves the calculation efficiency by reducing the number of total time integrations by 19%.