기초과학연구원(IBS, 원장 김두철)과 기후물리 연구단(단장 악셀 팀머만)이 본격적인 슈퍼컴퓨터 가동으로 기초과학 경쟁력 강화에 나선다. IBS는 대전 본원 슈퍼컴퓨터의 구축이 완료에 따라 기후 물리 분야를 비롯한 물리, 화학, 생명과학 등 시뮬레이션 연구에 활용한다. IBS 슈퍼컴퓨터 개통식은 4월 25일 오후 2시 대전 IBS 본원 과학문화센터 2층 강당에서 개최된다.

개통식 행사 1부에서는 슈퍼컴퓨터 소개 및 시설투어를 진행한다. 2부에서는 독일 기후컴퓨팅센터 토마스 루드윅(Thomas Ludwig) 소장을 초청해 독일의 슈퍼컴퓨터 우수 활용 사례를 공유하고, 이어 악셀 팀머만 단장이 향후 슈퍼컴퓨터의 활용 계획에 대해 발표할 예정이다.

IBS 슈퍼컴퓨터는 데스크탑 약 1,560대 컴퓨터와 동일한 성능을 갖고 있다.¹⁾ IBS에 구축되는 슈퍼컴퓨터의 연산 속도는 1.43 PF(Peta Flops)에 달한다. 1PF는 1초에 1000조번의 연산이 가능한 수준이다. IBS 슈퍼컴퓨터는 76억 명의 인구가 계산기로 초당 19만 건의 계산을 하는 속도와 같다. 저장 용량은 약 8740TB(테라바이트)에 달한다. 영화 한 편을 대략 4GB로 가정하면 약 217만 편의 영화를 저장할 수 있는 수치다. 규모면에서 국내 공공기관 중 한국과학기술정보연구원(KISTI), 기상청에 이어 세 번째에 해당한다.

IBS는 슈퍼컴퓨터의 역할과 특성에 주목해 알레프(ALEPH)라는 이름을 지었다. 알레프는 히브리어 첫 글자로 영어의 'A'에 해당하는 글자이자 숫자 '1', 수학에서는 '무한'을 뜻한다. IBS의 첫 번째 슈퍼컴퓨터라는 점, 계산한 수치 정보로부터 과학적 이론을 만들어낸다는 점에 의미를 부여해 알레프라는 이름을 붙였다.

IBS 본원 데이터센터에 구축된 알레프는 연구단에서 생성되는 막대한 양의 데이터를 처리하고 분석하는 연구에 활용된다. 지리적으로 떨어져 있는 연구단에는 국내 초고속 네트워크 인프라인 국가과학기술연구망(KREONET)을 이용해 데이터를 전송한다.

알레프를 가장 활발하게 활용할 IBS 기후물리 연구단은 알레프 가동으로 기후변화 연구에 박차를 가할 예정이다. 기후물리 연구단은 전지구 시스템모형인 복합지구시스템모델(Community Earth System Model, CESM)을 활용하여 과거-현재-미래 기후변화 연구에 집중하고 있다. 이를 위해선 약 1억 CPU 계산 시간이 필요하기 때문에 고성능 슈퍼컴퓨터 활용은 필수적이다. 또한 지구 시스템의 단기 기후 예측 및 장기 전망, 최첨단 기후 역학 연구도 수행하는 만큼 슈퍼컴퓨터의 활용으로 연구의 큰 발전이 이뤄질 전망이다.

IBS 김두철 원장은 "IBS 본원에 구축된 슈퍼컴퓨터는 기후물리 뿐만 아니라 이론물리, 계산과학 등 기초과학 경쟁력을 끌어올릴 것"이라며 "세계적인 연구성과를 창출하는데 IBS 본원의 슈퍼컴퓨터가 핵심 인프라로 큰 역할을 할 것으로 기대한다"고 말했다.

기후물리 연구단 악셀 팀머만 단장은 "기후물리 연구단은 대륙 빙하, 해수면 상승 등에 대한 연구 분야에 이 초고성능 컴퓨팅 인프라를 중점적으로 활용할 예정"이라며 "해수면 상승과 지구 온난화에 대한 이해를 높여 한국의 기초과학 연구에 공헌할 것"이라고 밝혔다.

IBS 슈퍼컴퓨터 알레프[ALEPH] 성능 및 소개

▲ IBS 슈퍼컴퓨터 알레프[ALEPH]

○ 슈퍼컴퓨터 구성

- Cray XC50 슈퍼컴퓨터 : 계산용 시스템
- Cray ClusterStor™ L300F스토리지 : 저장 시스템
※ IBS 슈퍼컴퓨터는 본원 데이터센터에 위치함

○ 세부성능

- 계산노드 : 1.4377 PF (Peta Flops, 페타플롭스)

※ 1 PF : 1초당 1천조 연산 (Flops : Floating-point operation per second)
IBS Cray XC50 시스템은 초당 1천 4백만조 번의 연산이 가능함. 76억 명의 지구 인구가 계산기로 초당 19만 건의 계산을 하는 것만큼의 속도. 1명이 계산기로 초당 1번씩 계산할 경우, 45,589,167년이 걸림.

- 계산노드 : 468개

※ 1개 노드는 CPU, 메모리, 기타 부대장치 등으로 구성된 하나의 독립된 컴퓨터. 순수 과학연구 분야 계산만을 위한 독립된 468대의 서버가 장착된 것과 유사함. 4개 코어를 장착하고 있는 일반 가정용 PC로 간주하면 약 4,680대의 가정용 PC에 맞먹는 계산용 코어를 장착했다고 계산할 수 있으나 같은 성능을 의미하는 것은 아님

- 저장공간 : 8.52 PiB (PiB, Pebibyte, 피비바이트)

※ 1 PiB : 2⁵⁰ Byte, 저장 공간을 TB(테라바이트)로 환산하면 약 8700TB
영화 한 편을 대략 4GB로 가정하면, 약 217만 편의 영화가 저장 가능함

- 대역폭 : 149 GiB/s (GiB, Gibibyte, 기비바이트)

※ 1 GiB : 2³⁰ Byte(처리된 연산정보를 전달하는 속도)

- 냉각방식 : 수냉식