독일 라이프치히에서 열리는 국제슈퍼컴퓨팅컨퍼런스(ISC’13)에서 인텔의 프로세서 및 코프로세서 수 만 개가 탑재된 시스템이 제 41차 전세계 Top 500슈퍼컴퓨터 리스트에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 자리에 올랐다.

“텐허2(天河2 또는 Milky Way 2)”는 48,000개의 인텔 제온 Phi 코프로세서 및 32,000개의 인텔 제온 프로세서를 탑재했으며 최고 성능 54.9페타플롭스(PFlops)(초당 54,900조 부동소수점 연산)로 지난 2012년 11월 발표된 1위 시스템보다 2배 이상의 성능을 갖췄다. 또한 1997년 이래 인텔 기반으로만 만든 시스템이 1위 자리를 차지한 첫 사례이다.

인텔은 또한 인텔 제온 Phi 코프로세서 포트폴리오의 확장을 발표하고 2세대 인텔 제온 Phi 제품, 코드명 “나이츠 랜딩(Knights Landing)”을 공개했다. 새로운 제품과 기술은 전세계 슈퍼컴퓨터의 에너지 효율성과 성능을 지속적으로 증가시킬 것이다.

전세계 고성능컴퓨팅(HPC) 서버 시장은 연간 36%1씩 성장하여 앞으로 4년간 110억 달러에서 150억 달러에 이를 것으로 전망되고 있다. 슈퍼컴퓨터의 현저한 증가와 성장은 다양한 업계에서 빠른 계산과 시뮬레이션, 현명한 결정을 내리기 위해 필요한 정보의 요구에 따라 지속되고 있다. 슈퍼컴퓨터는 기상 예측의 정확성을 높이고, 보다 효율적인 에너지 리소스 탐사, 질병예방법 개발, 인간의 유전자 배열 분석, 빅데이터 분석 등에 사용된다.
 
라즈 하즈라(Raj Hazra) 인텔 테크니컬 컴퓨팅 그룹 부사장 겸 총괄매니저는 “인텔은 슈퍼컴퓨팅의 비전과 제품을 가지고 새로운 혁신과 발견, 경쟁력을 위한 길을 만들기 위해 노력하고 있다”며 “새로운 단계의 전력 효율성을 달성하는 동시에 더 많은 컴퓨팅 파워에 대한 끊임 없는 요구가 있다. 기존 및 차세대의 인텔 제온 Phi 코프로세서와 함께 인텔 제온 프로세서, 인텔 트루스케일(TrueScale) 패브릭 및 소프트웨어로 인텔은 고객들에게 타협 없는 종합적인 솔루션에 특화되어 있다.”고 말했다.

6개월 전 인텔 제온 Phi를 발표한 이래, 인텔 제온 프로세서와 인텔 제온 Phi 코프로세서는 강력한 조합으로 전세계 가장 빠른 슈퍼컴퓨터에서 널리 활용되고 있다. 인텔 MIC(Many Integrated Core) 아키텍처에 기반한 인텔 제온 Phi 코프로세서는 고성능과 에너지 효율적이고 사용자 친화적인 기술에 대한 요구를 해결한다.

“텐허2(Tenhe-2)” – 세계에게 가장 빠른 슈퍼컴퓨터
중국 광저우 국립 슈퍼컴퓨터 센터에 구축된 “텐허2” 시스템은 총 시스템 전력 17.8 메가와트(MW)에 달하는 아이비브릿지 아키텍처 기반 최신12 코어 인텔 제온 E5-2600 v2 프로세서 32,000개와 48,000개의 인텔 제온 Phi 코프로세서로 구동된다. 이 시스템은 Top500리스트 중 속도가 가장 빠를 뿐만 아니라, 전력 면에서도 가장 효율적이다. 이 시스템은 하드웨어 아키텍처에 의해, CPU 와 GPU 가속기의 조합에서는 얻을 수 없는, 상용 프로그래밍 모델 및 능률적 개발, 최적화 과정을 통해 접근되는 다양한 클래스의 컴퓨팅 기능을 보유한 “신 이기종 아키텍처(Neo-heterogeneous architecture)”를 사용한다.

뛰어난 성능과 에너지 효율성은 인텔의 선도적인 22nm 제조 공정에 기반한 최신 인텔 제온 프로세서 E5-2600 v2 제품군을 통해 달성되었다. 이 프로세서는 “텐허2”를 구동할 뿐만 아니라, 인텔이 슈퍼컴퓨터 고객 설치를 위해 운영 중인 “선 공개 프로그램(Early ship program)” 일환으로서 Bull*사의 54위 557테라플롭스(TFlops), 329위의 139테라플롭스의 선도적인 시스템을 구동하고 있다. 일반 고객에게는 다음 분기에 출시 예정이며, 최대 12개의 코어와 최대 2.7 GHz의 클럭 스피드로 기존 세대보다 56% 이상 향상된 소켓당259기가플롭스(GFlops)을 제공할 예정이다. 

제 41차 전세계 Top 500슈퍼컴퓨터 리스트에 등재된 전체 슈퍼컴퓨터들 중 80 퍼센트 이상(403개 시스템)이 인텔 프로세서를 탑재하고 있다. 지난번 발표된 순위와 비교하여 새로 순위에 진입한 시스템들 중98 퍼센트가 인텔 기반으로 구축되었다. 올해 6월 리스트에서는 54.9페타플롭스의 “텐허2(Milky Way 2)” 와 최대 8.5페타플롭스의 “스탬피드(Stampede)”와 같은 페타플롭스급 시스템을 포함하여, 인텔 제온 Phi 코프로세서 기반의 시스템이 11 개 등재되었다.

연 2회 발표되는 슈퍼컴퓨터TOP500 순위는 독일 만하임 대학(University of Mannheim)의 한스 무이어(Hans Meuer), 미국 에너지국 국립에너지연구과학컴퓨팅센터(U.S. Department of Energy’s National Energy Research Scientific Computing Center)의 에릭 스트로마이어(Erich Stromaier)와 허스트 사이먼(Horst Simon), 테네시 대학(University of Tennessee)의 잭 돈게라(Jack Dongarra) 교수에 의하여 작성된다. 전체 보고서 내용은 www.top500.org 에서 확인 할 수 있다.

새로운 인텔 제온 파이 코프로세서 3000 및 7000 제품군
인텔은 다양한 성능 옵션 및 메모리 용량, 에너지 효율, 폼팩터를 특징으로 하는 새로운 다섯 종류의 제품 출시를 발표하며 기존 세대 인텔 제온 Phi 코프로세서 제품군의 범위를 확대했다. 인텔 제온 Phi 코프로세서 7100 제품군은 1.23GHz 클럭의 61개의 코어와 16 GB의 메모리 용량(기존 가속기 또는 코프로세서의 2배 수준), 1.2테라플롭스(TFlops)의 배정밀도 성능을 포함하여 최고 수준의 기능과 최상의 성능을 제공하도록 설계되고 최적화됐다. 인텔 제온 Phi 코프로세서 3100 제품군은 비용 대비 최고의 성능을 제공하도록 설계되었다. 이 제품군은 1.1GHz 클럭의 57개 코어와 1테라플롭스(Tflops) 배정밀도 성능을 가지고 있다.

마지막으로 인텔은 지난 해 발표된 인텔 제온 Phi 코프로세서 5100제품군에 새로운 제품을 추가했다. 인텔 제온 Phi 코프로세서 5120D로 명명된 이 제품은 소켓을 블레이드 폼 팩터에 사용되는 미니 보드에 직접 연결되도록 하는 기능으로 고밀도 환경에 최적화됐다.

“나이츠 랜딩” - 코프로세서 또는 CPU로 선택
인텔은 인텔의 슈퍼컴퓨팅 역량을 향상시킬 2세대 인텔 제온 Phi 제품군의 세부사항을 공개했다. 차세대 인텔 MIC 아키텍처 기반의 제품(코드명 “나이츠 랜딩(Knights Landing)”)은 코프로세서 또는 호스트 프로세서(CPU)로 출시될 예정이며 2세대 3D 트라이-게이트 트랜지스터를 특징으로 하는 인텔 14nm 공정 기술을 사용하여 제조될 예정이다.

PCIe 카드 기반의 코프로세서인 “나이츠 랜딩”은 시스템의 지금과 같이 인텔 제온 CPU의 오프로드 작업을 처리하며, 기존 코프로세서 사용자에게 업그레이드 패스(upgrade path)를 제공한다. 그러나 호스트 프로세서로써 마더보드 소켓에 직접 설치될 경우에는 CPU로써 기능하며, 상위 수준의 컴퓨팅 집적도와 와트당 성능을 제공하고, 동시에 기본 프로세서와 전문화된 코프로세서로서의 모든 업무를 처리한다. CPU로써 사용될 때, “나이츠 랜딩”은 보통 가속기에서 볼 수 있는 PICe를 통한 데이터 전송의 프로그래밍 복잡성을 제거한다.

HPC 워크로드 성능의 향상을 위해 인텔은 통합 온-패키지 메모리 도입을 통해 모든 “나이츠 랜딩” 제품의 메모리 대역폭을 현저히 향상시킬 예정이다. 이는 메모리 레이턴시를 급격히 감소시킬 뿐만 아니라, 메모리 대역폭의 병목현상 없이 고객들이 완전한 컴퓨팅 기능을 사용할 수 있도록 한다.