한국과학기술정보연구원(KISTI·원장 최희윤)이 슈퍼컴퓨터 5호기에 쓰이는 '인텔 나이츠랜딩(KNL)' 매니코어 프로세서의 계산 성능을 대폭 높이는 데 성공했다. 소재나 반도체 소자의 전자분포를 다루는 분야에 적용해 실제 개선 성과도 도출했다.
KISTI는 류훈 계산과학응용연구센터박사팀이 새로운 최적화 계산코드를 이용해 KNL 프로세서의 '양자계산' 성능을 극대화했다고 15일 밝혔다.
연구팀은 KNL 프로세서 내 68개 코어가 높은 성능을 발휘하도록 기존 계산코드를 개선했다. 각각의 코어가 임무에 맞춰 최적화 작동하는 것에 주안점을 뒀다. 새로운 코드는 동시에 많은 계산을 하는 '병렬계산' 성능을 극대화 한다.
또 이를 실제 '양자계산'에 활용했다. 양자계산은 나노전자 소재나 반도체 소재 내 전자가 어떻게 분포하고 흐르는지를 계산하는 분야다. 이 결과로 해당 분야 연산속도를 기존 대비 2배에서 2.5배까지 높였다. 엔비디아의 그래픽처리장치(GPU) 'P100'을 활용할 때와 비교해 에너지 소모량은 2분의 1 수준으로 줄이면서 비슷한 연산속도를 보였다. GPU는 통상 병렬계산과 양자계산에서 높은 성능을 자랑한다.
연구팀은 새로운 KNL 계산코드로 페로브스카이트 소재 기반 발광다이오드(LED) 소자 설계 연구를 소행해, 발광파장의 불안정성을 줄이는 방안을 찾는 것에도 성공했다.
이번 연구는 인텔의 '초고성능컴퓨팅 활용기술 연구사업(IPCC)' 수행의 일환이다. KISTI는 2014년 아시아·태평양지역에서 처음으로 IPCC로 지정된 곳이다.
KISTI는 이번 성과를 지난 13일 미국 댈러스에서 개최된 '슈퍼컴퓨팅콘퍼러스 2018' IPCC 쇼케이스에서 발표했다.
류훈 박사는 “슈퍼컴퓨터를 이용한 반도체 소재·소자특성 계산연구에 활용할 수 있다”며 “슈퍼컴퓨터 5호기 응용연구 활용 저변 확대에도 도움이 될 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
