후가쿠

후가쿠(Fugaku)는 일본이 소사이어티(Society) 5.0을 달성하기 위해 사회 및 과학적 문제를 해결하고자 여러 애플리케이션을 지원하도록 설계한 플래그십 시스템으로 리켄연구소에 있다.

개요

후가쿠는 일본 이화학연구소와 후지쯔 리미티드(Fujitsu Limited)가 공동 개발한 시스템으로, 2019년 11월 그린500(Green500) 리스트에서 세계에서 가장 효율적인 슈퍼컴퓨터로 선정된 바 있다. 더불어 2020년 6월 기준 세계 500대 슈퍼컴퓨터 순위를 발표하는 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스(ISC High Performance)에서는 실제로 사용되는 애플리케이션의 벤치마크를 평가하는 HPCG(High-Performance Conjugate Gradient)와 인공지능(AI) 애플리케이션의 작업 처리 성능을 측정하는 HPL-AI(High-Performance Linpack-Artificial Intelligence)의 두 부문에서 최고로 선정되는 영예를 안았다.

역사

후가쿠는 2014년 일본 정부가 제5차 과학기술기본계획을 수립할 당시 제시한 일본판 4차산업 혁명 사회 소사이어티 5.0을 구현하기 위한 시스템으로 개발이 시작됐다. 소사이어티 5.0으로 총칭되는 미래 사회는 사이버 공간과 물리적 공간을 통합한 시스템을 통해 경제발전과 사회 문제 해결의 균형을 맞추는 인간 중심 사회이다. 당시 일본 정부는 기술사회를 수렵 사회(소사이어티 1.0), 농업 사회(소사이어티 2.0), 산업 사회(소사이어티 3.0), 정보 사회(소사이어티 4.0)로 규정하고 정보 사회가 해결하지 못하는 문제 해결을 위한 도구로 세계 최강 슈퍼컴퓨터 개발에 눈을 돌렸다. 후가쿠 슈퍼컴퓨터는 2021년 4월부터 본격 가동된다. 후가쿠는 초기 개념이 제안된지 10년, 프로젝트가 공식 출범한 지 6년만에 완성했다.

특징

순위

전 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터에 일본의 후가쿠가 이름을 올렸다. 전 세계 슈퍼컴퓨터의 성능을 기준으로 1위부터 500위까지 순위를 기록하는 탑500이 슈퍼컴 목록 55번째 버전에서 기존 1위였던 서밋(Summit)보다 약 2.8배 성능이 향상된 후가쿠를 1위로 발표했다. 탑500에 이름을 올리는 것은 여러가지 면에서 의미 있는 자존심을 건 대결이다. 슈퍼컴 세계의 노벨상이라고 비교할만한 탑500 목록에서 얼마나 많은 슈퍼컴퓨터가 이름을 올렸는지, 얼마나 순위가 높은지에 따라 제조업체, 운영기관이나 기업, 그리고 해당 국가의 기술력과 자존심이 걸려있기 때문이다. 그런 면에서 1위에 오른 후가쿠는 몇 가지 의미가 있다. 첫 번째는 처음으로 슈퍼컴퓨터 순위 1위에 오른 ARM 프로세서 기반 슈퍼컴퓨터라는 점이다. 탑500 목록에 있는 슈퍼컴퓨터 중에서 ARM 기반 시스템은 4개에 불과하다. 그중에서 3개는 후지쯔의 A64FX 프로세서를 탑재했고, 나머지 하나는 마벨(Marvell)의 썬더X2(ThunderX2)를 사용한다. 두 번째느느 한동안 1위를 지키려는 미국과 1위를 차지하려는 중국의 싸움에 일본이 소리 없이 1위에 입성하며 고지를 탈환했다는 점이다. 탑500에 이름을 올린 전 세계 슈퍼컴 중에서 중국이 226개의 시스템을 보유하고 있고, 그 뒤를 이어 미국이 114대를 운영하며 2위를 차지하고 있다. 일본은 슈퍼컴퓨터 보유 수량은 30대로 3위를 기록하고 있지만, 보유 시스템 수만 보면 2위인 미국과만 비교해도 84대가 적지만, 전 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 배출한 것이다. 세 번째는 슈퍼컴퓨터를 제조하는 기업 관점에서 보더라도 후가쿠가 1위를 차지한것은 주목할 만 하다. 중국은 레노버(Lenovo)가 180대, 수곤(Sugon)이 68대, 인스퍼(Inspur)가 64대의 슈퍼컴퓨터를 구축했다. 500개의 슈퍼컴퓨터 중에서 62.4%가 중국 업체에서 만들어졌다. 하지만 제조업체가 만든 슈퍼컴퓨터의 전체 처리 속도를 기준으로 하면 성적표는 달라진다. 후지쯔의 경우 13대의 슈퍼컴퓨터 시스템을 구축했지만 전체 시스템 성능을 합하면 478페타플롭으로 1위가 된다. 2위는 180대의 슈퍼컴퓨터를 제작한 레노버로 전체 처리 성능 합계 355페타플롭으로 2위이다. 후카쿠의 전 세계 슈퍼컴퓨터 1위 자리는 미국 에너지부가 오크 리지 국립연구소에 1.5엑사플롭(EFlop) 이상의 처리 능력을 갖춘 프런티어(Frontier)라는 슈퍼컴퓨터 구축 계약을 체결했기 때문에 오래가지 못할 것이다.

램

전 세계에서 가장 계산이 빠른 일본 슈퍼컴퓨터에 삼성전자 초고성능 D램이 탑재됐다. 이 슈퍼컴퓨터는 정보기술 산업의 결정체다. 경 단위의 숫자 정보를 초고속으로 컴퓨팅하는게 주 임무다. 특히 한일관계가 악화된 상황에서 일본이 1조원 이상을 투입한 슈퍼컴퓨터 국가프로젝트에 한국 삼성전자 D램을 채택한 것은 양국 이해관계를 뛰어넘는 어쩔 수 없는 선택이다. 일본은 글로벌 슈퍼컴퓨터 1위 자리를 탈환하기 위해 삼성전자 초고성능 D램이 필요했다. 또 후가쿠에는 삼성전자 HBM(고대역폭 메모리, High Bandwidth Memory)을 탑재했다. 일본이 국가 차원에서 자존심을 걸고 개발한 슈퍼컴퓨터에 삼성전자 제품을 탑재한 것은 사실상 삼성전자를 대체할 기업이 없기 때문이다. 슈퍼컴퓨터는 국가 기밀정보를 다루는 경우가 많아 일본 언론 등에서는 어떤 부품이 들어갔는지 밝히지 않는다. 일본 메모리 시장은 2018년 자국 반도체 산업의 최후 보루인 도시바가 무너진 이후 마이크론(미국)과 웨스턴디지털(미국) 제품에 크게 의존했지만 그런데도 후가쿠에 삼성전자 HBM2를 탑재한 것은 이들 미국 업체들이 삼성전자의 기술력에 뒤처진다고 판단했기 때문이다. 특히 중국이 후가쿠의 2배 이상 성능을 갖춘 슈퍼컴퓨터 개발 계획을 발표한 데 이어 미국도 초고속 슈퍼컴퓨터 오로라(Aurora)를 2021년부터 가동할 계획이어서 일본의 삼성전자 선택은 더 빨랐다. 슈퍼컴퓨터 개발에는 통상 5,000억원 이상 비용이 투입된다. HBM 성과를 계기로 삼성전자는 차세대 슈퍼컴퓨터 고객을 추가로 확보할 가능성도 높아졌다. 슈퍼컴퓨터의 성능 한계를 극복하려면 중앙처리장치와 초고성능 메모리의 역할이 핵심이며 삼성전자가 특유의 기술력으로 일본의 자존심인 슈퍼컴퓨터를 뚫은 것은 의미가 남다르다.

운영체제

일본 고베 리켄 컴퓨터과학센터에 있는 세계 1위 슈퍼컴퓨터 후가쿠는 레드햇 엔터프라이즈 리눅스를 활용한다. 레드햇 엔터프라이즈 리눅스는 대부분의 인증된 아키텍처 및 하드웨어 구성에 일관되고 표준화된 고성능 경험을 제공하도록 설계되었다. 이와 같은 엄격한 표준과 일관성은 슈퍼컴퓨팅 환경에도 적용되어 하드웨어 기반과 관계없이 예측 가능하고 안정적인 인터페이스를 제공한다. ARM 기반 시스템 중 최초로 500대 리스트에서 1위를 차지한 후가쿠는 데이터센터부터 고성능 컴퓨팅 연구소에 이르는 ARM 생태계에 대한 레드햇의 기여를 보여준다. 또한 뛰어난 컴퓨팅 성능을 가능하게 하는 레드햇 엔터프라이즈 리눅스는 그린500(Green500) 리스트를 기준으로 세계에서 가장 전력 효율이 높은 슈퍼컴퓨터 10대 중 6대를 지원한다. 리스트에 있는 시스템은 성능 결과와 이를 달성하는데 소비되는 전력으로 순위를 측정한다. 그린500의 상위 10대 리스트중 레드햇 엔터프라이즈 리눅스가 지원하는 슈퍼컴퓨터에는 후가쿠 슈퍼컴퓨터 개발 및 테스트를 위한 프로토타입으로 일본 누마주의 후지쯔 공장에 있는 A64FX프로토타입도 있다. 레드햇 엔터프라이즈 리눅스에서 구동되는 슈퍼컴퓨터 배포는 어느 데이터센터에서든 통합 및 구매 가능한 하드웨어를 사용하기 때문에 실험실에서 사용하는 것과 유사한 엔터프라이즈 시스템을 기업이 사용할 수 있다. 레드햇 엔터프라이즈 리눅스는 기반 하드웨어와 관계없이 기존의 정보기술 시스템과 동일한 방식으로 슈퍼컴퓨터를 실행과 관리, 유지할 수 있는 공통 제어영역을 제공한다. 레드햇 엔터프라이즈 리눅스는 리눅스 컨테이너를 포함한 엔터프라이즈 정보기술의 발전을 위해 슈퍼컴퓨팅 애플리케이션을 활용 가능하도록 한다. 레드햇은 슈퍼컴퓨팅 컨테이너 프로젝트(Supercomputing Containers project)를 비롯한 오픈소스 커뮤니티와 긴밀히 협력해 레드햇의 분산 컨테이너 툴킷의 구성 요소인 포드맨(Podman)과 스코피오(Skopeo), 빌다(Buildah)가 컨테이너화된 슈퍼컴퓨팅 애플리케이션을 구축하고 배포 용이하도록 개선하고 있다.

같이 보기

• 슈퍼컴퓨터
• 레드햇

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개발 : 프로그래밍, 소프트웨어, 데이터, 솔루션, 보안, 하드웨어, 컴퓨터 □■⊕, 사무자동화, 인터넷, 모바일, 사물인터넷, 게임, 메타버스, 디자인 컴퓨터 종류 PC • 넷북 • 노트북 • 데스크톱 • 마이크로컴퓨터 • 매킨토시 • 미니컴퓨터 • 서버컴퓨터 • 서피스 • 슈퍼컴퓨터 • 스마트워치 • 스마트폰 • 슬레이트PC • 양자컴퓨터 • 울트라북 • 워크스테이션 • 웨어러블 컴퓨터 • 조립컴퓨터 • 카PC • 컴퓨터 • 크롬북 • 태블릿PC • 펜티엄 • 피디에이(PDA) 컴퓨터 본체 CPU • GPU • 가속처리장치(APU) • 그래픽처리장치(GPU) • 랜카드 • 램(RAM) • 롬(ROM) • 마이크로프로세서 • 메모리 • 메모리 세그먼트 • 메모리 슬롯 • 메인보드 • 배드섹터 • 버스 • 보조기억장치 • 본체 • 사운드카드 • 슬롯 • 에스에스디(SSD) • 주기억장치 • 중앙처리장치(CPU) • 진공관 • 칩 • 칩셋 • 캐시메모리 • 쿨러 • 트랜지스터 • 파워서플라이 • 프로세서 • 플래시메모리 • 하드디스크 • 확장슬롯 컴퓨터 주변장치 CRT • LCD • LED • SATA • SD카드 • 결선 • 광디스크 • 낸드메모리 • 동글 • 디램(DRAM) • 디브이디(DVD) • 디스크 • 마우스 • 마이크 • 메모리카드 • 모니터 • 모바일 어시스턴트 • 방향키 • 블루레이 • 블루레이디스크 • 스피커 • 씨디(CD) • 씨디롬(CD-ROM) • 에어팟 • 웹캠 • 유에스비(USB) • 유에스비 메모리(USB 메모리) • 이어폰 • 인텔 HD 그래픽스 • 입력장치 • 조이스틱 • 조이패드 • 주변장치 • 차음성 • 출력장치 • 커서 • 컨트롤러 • 케이블 • 키 • 키보드 • 프린터 • 프로젝터 • 플로피디스크 • 헤드 마운트 디스플레이(HMD) • 헤드셋 • 헤드폰 • 화면 컴퓨터 명칭 8086 • 8088 • 80286 • 80386 • 80486 • ABC컴퓨터 • IBM • Z1 • 리스크파이브 • 마크원 • 메인프레임 • 바이낙 • 브리슬콘 • 시카모어 • 알테어 8800 • 에니악 • 에드박 • 에드삭 • 유니박 • 이아스 • 일리악 • 조니악 • 콜로서스 슈퍼컴퓨터 HPC5 • 누리온 • 마르코니-100 • 서밋 • 선웨이타이후라이트 • 셀레네 • 시에라 • 티앤허-2A • 프론테라 • 피즈 다인트 • 후가쿠 양자컴퓨터 53 큐빗 양자컴퓨터 • 디웨이브2 • 디웨이브2X • 디웨이브시스템즈 • 퀀타플로우 계산장치 계산기 • 계산장치 • 기계식 연산장치 • 라이프니츠 계산기 • 전자계산기 • 전자회로 • 차분기관 • 톱니바퀴를 이용한 수동계산기 • 파스칼린 • 해석기관 컴퓨터 연산 PPI • 니블 • 바이트 • 비트 • 연산 • 컴퓨팅 • 큐비트 컴퓨터 인물 더글러스 엥겔바트 • 리처드 파인만 • 리 펠젠스타인 • 밥 알브레히트 • 스티브 돔피어 • 스티브 잡스 • 시모어 크레이 • 앨런 튜링 • 에드 로버츠 • 제임스 서덜랜드 • 존 드레이퍼 • 찰스 배비지 • 콘라트 추제 • 토머스 왓슨 • 하워드 에이킨 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반