인텔이 미국 텍사스주립대 오스틴 캠퍼스의 텍사스 첨단 컴퓨팅 센터(Texas Advanced Computing Center: TACC), 미국 국립과학재단(National Science Foundation: NSF), 델 테크놀로지(Dell Technologies) 등 과학 및 기술 파트너들과 함께 전 세계에서 5번째로 강력하고 학술용으로는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 ‘프론테라(Frontera)’를 공개했다.

2세대 인텔 제온 스케일러블 프로세서와 인텔 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리가 적용된 프론테라 시스템은 과학 연구와 혁신을 가속화할 예정이다.

프론테라(Frontera)는 세계에서 가장 빠른 학술용 컴퓨터로서 천문학, 의학, 인공지능(AI), 양자역학 및 기계공학 등 여러 분야에 걸쳐 획기적인 연구를 가능하게 한다. 프론테라를 통해 진행되고 있는 초기 프로젝트는 다음과 같다.

멀리 떨어져 있는 별이 미치는 영향에 대한 이해: 로체스터공과대 천체물리학 교수 겸 컴퓨터 상대성 및 만유인력 센터(Center for Computational Relativity and Gravitation)의 디렉터인 마누엘라 캄파넬리(Manuela Campanelli)는 프론테라를 활용해 중력파에 대한 이해를 넓히는 시뮬레이션을 개발하고 있다. 중성자 항성 통합(Neutron Star Merger: NSM) 과정에서 방출되는 전자기 신호 또는 강력한 에너지 폭발의 원인을 설명하는 것을 목표로 한다. 캄파넬리 교수와 연구팀은 프론테라를 통해 기존 슈퍼컴퓨터 대비 2배 이상 빠른 속도로 복잡한 시뮬레이션을 수행할 수 있다.

신경교종의 진단 및 치료: 텍사스주립대 오스틴 캠퍼스의 조지 비로스(George Biros) 교수는 프론테라를 사용해 뇌종양의 일종인 신경교종(gloima)을 더욱 효과적으로 진단 및 치료하고자 뇌종양 발병의 복잡한 생체물리학 모델을 구축하고 있다. 프론테라의 최첨단 시스템은 암이 재발하지 않도록 수술 중 필히 제거해야 하는 주종양 성장을 넘어 암의 진행 정도를 감지하는 자동 의료 영상 처리를 지원한다.

신경망에 양자화학 훈련: 노스캐롤라이나대 채플힐 캠퍼스의 조교수인 올렉산드르 이사예프(Olexandr Isayev)는 프론테라으로 신경망을 훈련시켜 힘의 장 및 3D구조에 기반한 분자의 잠재 에너지를 기반으로 정확하게 측정한다. 이사예프 교수는 프론테라 시스템을 통해 연구를 확장하여 24시간 동안 300만 번의 계산 기록을 달성했다. 이사예프 교수의 연구에는 많은 잠재 애플리케이션이 있지만, 그 중 가장 큰 영향을 미치는 것은 질병을 치료하기 위해 특정 단백질과 상호작용할 수 있는 새로운 분자를 찾는 ‘신약 개발’이다.

신종 바이러스 제거: 미국 버지니아대 분자 생리학 및 의공학 부교수인 피터 카슨(Peter Kasson)은 신종 바이러스 연구 및 새로운 항바이러스 치료제 개발을 지도하고 있다. 카슨 교수와 연구팀은 이러한 바이러스의 매커니즘을 연구하고자 현미경 연구와 바이러스의 컴퓨터 모델을 결합하고, 한 번에 한 개의 원자씩 만든 다음 원자가 어떻게 상호작용하는지의 매커니즘을 시뮬레이션하고 있다. 프론테라를 통한 초기 프로젝트는 이미 기존 슈퍼컴퓨터 대비 두 세배 빠른 시뮬레이션을 지원한다.

더 밝은 에너지 미래 구축: 미국 리하이대 기계공학 및 기계학 조교수 가네시 발라수브라마니안(Ganesh Balasubramanian)은 프론테라의 초기 사용자들 중 한 명으로 유기 광전 물질의 역학을 연구하고 있다. 발라수브라마니안 교수는 실험자들과 적극적으로 협력하면서 오늘날 디바이스의 에너지 생산 잠재력을 능가하는 차세대의 유연한 태양광 발전에 효율적인 방법을 개발하고 있다.

인텔 부사장 겸 익스트림 컴퓨팅 부문 총괄 매니저인 트리쉬 댐크로저(Trish Damkroger)는 “프론테라 시스템은 학계 연구에 있어 전례 없는 컴퓨팅 및 AI 역량을 제공할 것이다. 이 새로운 슈퍼컴퓨터는 인텔 기술을 통해 과학 및 공학 분야에서 우주 이해, 의학 치료 및 에너지 수요 등의 연구를 진전시킬 새로운 가능성을 열어준다.”고 전했다.

2018년 8월 처음 발표된 프론테라는 2019년 초 구축됐으며, 2019년 6월 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터 상위 500대 리스트에서 5위를 차지했다. 2세대 인텔 제온 프로세서 기반의 델 EMC 파워엣지(PowerEdge) 서버가 쓰인 프론테라의 8008 컴퓨팅 노드는 최고 38.75페타플롭(Petaflop: 1초에 1000조회 연산)의 성능을 제공한다. 프론테라는 과학적 모델링 및 시뮬레이션, 빅데이터 및 AI를 포함하여 시스템에서 운용되는 다양한 워크로드의 성능 및 메모리 용량 요건을 해결하고자 인텔 옵테인 DC 퍼시스턴트 메모리가 적용됐다.

인텔과 텍사스 첨단 컴퓨팅 센터(TACC)는 연구 커뮤니티의 과학적 혁신을 지원하는 첨단 시스템 개발을 목표로 혁신적인 슈퍼컴퓨팅 프로젝트에 10년 이상 협업해 오고 있다. 이러한 프론테라 슈퍼컴퓨터는 전례 없는 성능, 생산성 및 효율성으로 고성능 컴퓨팅 혁신을 이끌기 위해 TACC, 델 테크놀로지 및 인텔 간 긴밀한 협력을 지속하고 있다.

베타뉴스 박선중 (dc3000k@betanews.net)
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