중국의 슈퍼컴퓨터 연구개발
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최근 두각을 나타내고 있는 중국의 슈퍼컴퓨터 연구개발 역사 및 현황에 대한 간단한 소개.TRANSCRIPT
중국의 슈퍼컴퓨터 연구개발
이 지 수
국가슈퍼컴퓨팅연구소
한국과학기술정보연구원
Contents 슈퍼컴시스템
핵심기술
산업체육성
평가
2
슈퍼컴 시스템 (1/3)
3
▣ 1980~1995
Galaxy I & II (1983, 1992)
100MFLOPS, 1GFLOPS
Vector 형
자체개발 (NUDT)
Galaxy I
Computer 757 (1983)
10MFLOPS
Vector 형
자체개발 (CAS ICT)
Global Standard
•1964: 1MF
• 1968: 10MF
• 1975: 100MF
• 1987: 1GF
• 1992: 10GF
• 1993: 100GF
• 1997: 1TF
• 2000: 10TF
• 2004: 100TF
• 2008: 1PF
• 2013: 10PF
슈퍼컴 시스템 (2/3)
4
▣ 1996~2005
Global Standard
•1964: 1MF
• 1968: 10MF
• 1975: 100MF
• 1987: 1GF
• 1992: 10GF
• 1993: 100GF
• 1997: 1TF
• 2000: 10TF
• 2004: 100TF
• 2008: 1PF
• 2013: 10PF
Sunway I (1999)
384GF, DEC
자체구축 (JICT)
Dawning Series
1000 (2GF, 1995, Intel)
2000 (20GF, 1998, Motorola)
3000 (400GF, 2000, IBM)
4000 (11TF, 2004, AMD)
자체구축 (Dawning & CAS ICT)
Dawning 4000A
슈퍼컴 시스템 (3/3)
5
▣ 2006~
Global Standard
•1964: 1MF
• 1968: 10MF
• 1975: 100MF
• 1987: 1GF
• 1992: 10GF
• 1993: 100GF
• 1997: 1TF
• 2000: 10TF
• 2004: 100TF
• 2008: 1PF
• 2013: 10PF
TFLOPS System
Dawning 5000 (230TF, 2008, AMD)
Lenovo Deepcomp 7000 (160TF, 2008, Intel)
PFLOPS System
Dawning Nebulae (3PF, 2010, Intel & Nvidia)
Tianhe-1A (4.7PF, 2010, Intel & Nvidia)
Tianhe-1A
핵심기술 (1/2)
6
▣ Tianhe-1A의 사례
Arch Interconnect
Bi-directional bandwidth: 160Gbps
Single-hop latency: 1.57 micro-second
NRC interconnect switch, NIC interface chip
FeiTeng-1000 Stream processor (SPARC-based)
System Software & Tools
Kylin Linux: parallel program optimization,
power management, resource management
Hybrid programming infrastructure: parallel
system support, parallel algorithm, application
interface layers
Flexible service environment: Eclipse-based
development environment
…
핵심기술 (2/2)
7
▣ CPU 개발
Godson Processor (MIPS-based)
Godson 1 (2002)
Godson 2 B/C/E/F/G/H (2003~2011)
Godson 3 A/B (4/8 Core, 2009~2011)
CAS ICT, Dawning 공동개발
Dawning 6000에 활용
Shenwei Processor (Alpha-based)
SW-1 (Single core, 2006)
SW-2 (Dual core, 2008)
SW-3 (16 Core, 2010)
JCRL에서 개발, 중국정부가 IP 소유
Sunway Bluelight에 활용 (SW1600)
Feiteng (SPARC-based), …
산업체 육성
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▣ 대표기업
Dawning (36%)
창립: 1995
CAS ICT 3백만불 투자 (by IP)
중국 대표적 HPC 기업
매출의 5%를 R&D에 투자
연구개발인력 30명
Lenovo (1%) 직원: 27,000, 연매출: 3백억불
HPC 사업개시: 2001
시스템: CAS CNIC
비교: IBM (33%), HP (11%)
Inspur (12%)
직원: 5000, 연매출: 55억불
미국 등 R&D 센터 운영
점유율: China HPC Top100 (2012) 기준
성능 이론성능: 54.89 PFLOPS
CPU: 6.75 PFLOPS (2.2 GHz x 8 FLOPS x
12 core x 2 socket x 2 node x 16 board x 4
frame x 125 cabinet)
Phi: 48.14 PFLOPS (1.1GHz x 4 FLOPS x
4 thread x 57 core x 3 socket x 2 node x 16
board x 4 frame x 125 cabinet)
실측성능: 33.9 PFLOPS
Tianhe-2 (1/3)
9
▣ 시스템 사양
계산노드
1 노드: 2 Intel Ivy Bridge CPU + 3 Xeon Phi
1 보드: 2 노드
1 프레임: 16 보드
1 캐비닛: : 4 프레임
시스템: 125 캐비닛
32000 CPU + 48000 Phi
전력: 17.5 MW, 소요면적: 218 평
Tianhe-2 (2/3)
10 Slide from Lu (NUDT)
Software OS: Kylin Linux
OpenMC for heterogeneous programming
Tianhe-2 (3/3)
11
▣ 핵심기술
Interconnect
TH Express 2
Broadcast bandwidth: 6.36 GB/s, latency 9 nano-second
NRC: 2.56 Tbps, 90 nm feature
NIC: PCI-G2 16X, 90 nm feature
Stream Processor FeiTeng-1500
SPARCv9 based, 16 core, 1.8 GHz
성능: 144 GFLOPS
평가
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▣ Good
30+년간 일관된 정책
세계수준의 슈퍼컴퓨터 시스템 구축
국내 슈퍼컴퓨팅 산업기반 확립
슈퍼컴퓨팅 연구개발 생태계 확립: 학-연-산
▣ Bad
제한적 하드웨어 핵심기술 확보
• “Never to lead, but follow”
활용 및 시스템 소프트웨어 역량 미흡
• 소프트웨어 투자 예산 전체의 10% (cf. 30% of US)
슈퍼컴퓨터 사용자그룹 미성숙
13