인텔은 제조, 자연과학, 에너지 등의 분야에서 혁신적인 성과를 내기 위해 필요한 뛰어난 컴퓨팅 성능에 대한 다년간의 연구와 협력을 통해 고성능 컴퓨팅(HPC)의 새로운 시대를 열 인텔 제온 Phi 코프로세서를 발표했다. 보다 정확한 날씨 예측과 효율적인 에너지 탐사, 질병 치료법 개발 등 글로벌 기업과 연구 과학자들이 당면한 각종 문제 해결을 위해서는 보다 빠른 컴퓨팅과 시뮬레이션 능력이 요구되는데, 이것은 고성능 컴퓨팅과 분석의 성장 동력이 되고 있다. 인텔 제온 Phi 코프로세서의 뛰어난 와트당 성능으로 업계는 정확한 계산능력과 안정성을 가지게 될 것이다. 또한 연구소와 대학에서 고성능 컴퓨팅의 빠른 확산과 최고의 생산성을 달성할 수 있게 될 것으로 기대된다.

다이앤 브라이언트(Diane Bryant) 인텔 부사장 겸 데이터센터 및 커넥티드 시스템 그룹(Intel Data Center and Connected Systems Group) 총괄 매니저는 “인텔 제온 Phi는 새로운 차원의 연구 및 발명으로 엑사급(Exascale) 컴퓨팅에 대한 의지를 재확인해주는 인텔 혁신의 랜드마크가 될 것”이라며 “인텔 제온 제품군과 인텔 제온 Phi 코프로세서는 뛰어난 성능과 효율성, 프로그래밍을 통해 고도로 병렬화된 애플리케이션이 달성할 수 있는 범위와 규모를 바꿔 나갈 것이다. 이러한 HPC의 새로운 기반 기술은 21일 이내에 대한 정확한 날씨 예측과 질병 치료법 개발 등 현재 세계가 마주하고 있는 문제 해결의 가능성을 한 단계 앞당겨 줄 것”이라고 말했다.

인텔 MIC(Many Integrated Core) 아키텍처 기반의 인텔 제온 Phi 코프로세서는 기존의 인텔 제온 프로세서 E5-2600/4600 제품군을 보완하며 고도로 병렬화된 애플리케이션을 위해 뛰어난 성능을 제공한다. 인텔 제온 프로세서 E5 제품군은 고성능 컴퓨팅의 주력 제품으로 수많은 Top500 시스템에 페타급 성능(초당 1000조 번의 배정밀도 부동소수점 연산)을 제공해왔다. 이제 인텔 제온 Phi는 고도로 병렬화된 대량 고속 처리 능력으로 유전공학, 기후 모델링 등 슈퍼컴퓨터 연산을 도맡을 것이며 인텔은 이 조합이 페타급 컴퓨팅보다 천 배 빠른 엑사급 컴퓨팅 시대를 앞당기게 될 것이라고 믿고 있다.

세계에서 가장 유명한 프로그래밍 모델로 시간 및 리소스 절약
인텔 제온 Phi 코프로세서는 인텔 아키텍처에서 사용 가능한 친숙한 프로그래밍 언어와 병렬화 모델, 기술, 그리고 개발 도구를 이용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이것은 소프트웨어 기업 및 IT 부서가 개발자들에게 가속기와 관련된 저작권이나 하드웨어 상세 프로그래밍을 재교육 시킬 필요 없이 기존에 사용하고 있는 병렬화 코드 사용을 보장할 수 있도록 돕는다.

인텔은 과학자 및 엔지니어들이 인텔 제온 Phi 코프로세서를 이용하여 그들의 코드를 최적화할 수 있도록 인텔 패러럴 스튜디오 XE와 인텔 클러스터 스튜디오 XE 등의 소프트웨어 툴을 제공하고 있다. 인텔 제온 Phi 코프로세서와 인텔 제온 E5가 동일한 프로그래밍 언어와 모델을 공유함에 따라 애플리케이션은 인텔 제온 Phi 코프로세서 코어의 장점을 활용할 수 있을 뿐 아니라 인텔 제온 E5 스레드의 효율성을 이끌어 낼 수 있다.

두 가지 새로운 인텔 제온 Phi 제품군
인텔은 최적화된 성능과 고도로 병렬화된 HPC 워크로드를 위한 와트당 성능을 제공하는 최신 22nm 3D 트라이게이트 트랜지스터를 탑재한 두 가지 새로운 인텔 제온 Phi 코프로세서 제품군을 소개했다. 

인텔 제온 Phi 코프로세서 3100 제품군은 자연과학 애플리케이션이나 금융 시뮬레이션 등 컴퓨팅 집중적(compute-bound)인 워크로드 구동에 적합한 제품이다. 인텔 제온 Phi 3100 제품군은 1000기가플롭스 이상(1테라플롭스) 배정밀도 부동소수점 연산을 제공하며 최대 6GB 메모리, 초당 240GB 대역폭, 메모리 ECC(에러 정정 코드; error correction codes) 등의 안정성을 제공하는 특징을 가지고 있다. 이 제품군은 300W TDP내 운용된다.

인텔 제온 Phi 코프로세서 5110P는 1,011기가플롭스(1.01테라플롭스) 배정밀도 부동소수점 연산 성능을 제공하며GDDR5 메모리 8GB, 초당 320GB 메모리 대역폭을 지원한다. 225 와트 TDP(Thermal Design point)와 수동 냉각 방식의 인텔 제온 Phi 코프로세서 5110P는 고밀도 컴퓨팅과 같은 전력 효율성이 중요한 환경에 이상적이며 디지털 콘텐츠 제작 및 에너지 연구와 같은 메모리 용량집중적(Capacity-bound)인 워크로드를 목표로 한다. 이 프로세서는 조기 도입되어 Top500 리스트중 40위에 랭크되었다.

텍사스 어드밴스드 컴퓨팅 센터(Texas Advanced Computing Center, TACC)와 같은 고객들에게 인텔 제온 Phi 코프로세서의 조기 도입을 제공하기 위해 인텔은 추가적으로 특별 생산된 인텔 제온 Phi SE10X와 인텔 제온 Phi SE10P를 공급했다. 두 제품은 300W TDP, 1073기가플롭스 부동소수점 연산을 제공하며 기타 사양은 인텔 제온 Phi 코프로세서 5110P와 비슷하다.

인텔 제온 Phi 코프로세서를 도입한 업계와 고객
50개 이상의 제조사가 인텔 제온 Phi 코프로세서 기반의 솔루션을 설계하고 있다. 에이서(Acer), 아프로(Appro)*, 에이수스(Asus), 불(Bull), 콜팩스(Colfax)*, 크레이(Cray), 델(Dell), 유로테크(Eurotech)*, 후지쯔(Fujitsu), 히타치(Hitachi), HP, IBM, 인스퍼(Inspur), NEC, 콴타(Quanta), SGI, 슈퍼마이크로(Supermicro), 타이안(Tyan) 등이 포함된다.

스티븐 호킹(Stephen Hawking) 교수와 캠브리지 대학 코스모스 랩(Cosmos Lab)은 SGI 슈퍼컴퓨터에 인텔 제온 Phi 코프로세서 기술을 조기 도입하여 사용하고 있다. 스티븐 호킹 박사는 “SGI의 새로운 코스모스(COSMOS) 슈퍼컴퓨터가 인텔의 최신 매니코어(Many-core) 기술인 인텔 제온 Phi 코프로세서 기술을 보유하여 기쁘게 생각한다”고 말하며 “강력하고 유연한 SGI UV2000으로 우리는 우주를 이해하기 위한 선도적인 노력과 탐험을 지속할 수 있게 되었다”고 말했다.

인텔은 국내에서도 다양한 연구기관과 협력해 슈퍼컴퓨팅 분야에서의 입지를 강화하고 있다. 한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨팅센터는 분자동력학 연구에 인텔 제온 E5500계열에서부터 인텔 제온 Phi 코프로세서까지 확장 도입함으로써 코어 개수가 늘어남에 따라 선형적으로 성능이 향상되는 결과를 얻었다. 이를 통해 KISTI는 더 많은 코어를 충분히 활용할 수 있는 고성능 병렬컴퓨팅으로 나노 물질 시뮬레이션을 위한 최적화된 성능과 효율성을 달성할 수 있었다.

또한 한국전자통신연구원(ETRI)은 인텔 MIC 아키텍처를 활용해 유전체 분석용 페타플롭스급 슈퍼컴퓨팅 핵심 기술을 연구, 개발하고 있다. 양사는 2012년 12월 ETRI의 MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템에 인텔 제온 E5 프로세서와 인텔 제온 Phi 기반으로 50테라플롭스 수준의 시스템을 추가 구축할 예정이다.

TOP500 슈퍼컴퓨터 상당수가 인텔을 컴퓨팅 엔진으로 선택
제 40차 Top 500 리스트 중 75퍼센트(379개 시스템) 이상이 인텔 프로세서를 탑재했다. 새로 순위에 진입한 슈퍼컴퓨터에서 인텔 기반 시스템이 차지한 비율은 91퍼센트에 달한다. 이번 11월 리스트 중 다음과 같은 7개의 새 시스템이 인텔 제온 Phi 코프로세서를 탑재했다. TACC의 ‘스템피드(Stampede)’ 시스템(2.66 페타플롭스, 7위), 기후 시뮬레이션에 사용되는 나사(NASA)의 ‘디스커버(Discover)’ 시스템(417 테라플롭스, 52위), 인텔의 ‘인데버(Endeavour)’ 시스템(379 테라플롭스, 57위), 러시아 과학 아카테미의 조인트 슈퍼컴퓨터 센터의 ‘MVS-10P’ 슈퍼컴퓨터(375테라플롭스, 58위), 나사(NASA) 아메스 연구소의 ‘마이아(Maia)’ 시스템(212 테라플롭스, 117위), 남우랄 주립대학(South Ural State University)의 ‘수수(SUSU)’ 시스템(146 테라플롭스, 170위), 미 국립 컴퓨팅센터(NICS), 테네시 대학(University of Tennessee)의  ‘비컨(Beacon)’ 시스템(110 테라플롭스, 254위) 등이 있다. 비컨은 리스트상에서 가장 전력 효율적인 슈퍼컴퓨터로서, 와트당 2.44기가플롭스의 성능을 제공한다. 전체 리포트는 www.top500.org 에서 확인할 수 있다.

제품 및 가격
인텔 제온 Phi 코프로세서 5110P는 오늘부터 OEM 주문이 가능하며 정식 시판은 2013년 1월 28일부터이다. 가격은 1,000개 단위당 2,649달러로 제공된다. 인텔 제온 Phi 코프로세서 3100 제품군은 2013년 상반기 출시 예정이며 가격은 2,000달러 이하가 될 전망이다.