AMD의 2엑사플롭스 슈퍼 컴퓨터 엘 카피탄 (El Capitan)

(출처: AMD) 

 AMD는 미 정부에서 발주하는 차세대 엑사스케일 컴퓨터 2대를 수주했습니다. 2021년 예정인 프론티어 (Frontier)와 2023년 예정인 엘 카피탄 (El Capitan)이 그것입니다. 전자는 오크 릿지 국립 연구소에서 후자는 로렌스 리버모어 국립 연구소 (Lawrence Livermore National Laboratory)에서 발주한 것입니다. AMD는 CPU와 GPU 공급을 담당하고 실제 제작은 이제 HP 엔터프라이즈의 자회사가 된 슈퍼컴퓨터 전문 제조사 크레이 (Cray)가 담당합니다. HP 엔터프라이즈와 크레이는 엘 카피탄에 대해서 좀 더 많은 정보를 공개했습니다. 

 엘 카피탄은 4세대 젠 코어인 제노바 (Genoa)를 탑재할 예정입니다. 상식적으로 현재 2세대인 만큼 프론티어에는 3세대 엘 카피탄에는 4세대나 그 이후 아키텍처가 들어가는 것이 맞을 것입니다. 앞서 로드맵에 의하면 Zen 4는 TSMC의 5nm 공정으로 출시되며 출시 시기는 2021년이 될 가능성이 높습니다. 2023년이라면 Zen 4보다 더 이후 아키텍처가 나와야 하는 것이 아닌가 하는 생각도 들지만, 슈퍼컴퓨터 제작에 들어가는 시간 및 시스템 검증 등 시간을 생각할 때 적당한 타협을 한 게 아닌가 하는 생각입니다. 

	El Capitan	Frontier	Aurora
CPU Architecture	AMD EPYC "Genoa" (Zen 4)	AMD EPYC (Future Zen)	Intel Xeon Scalable
GPU Architecture	Radeon Instinct	Radeon Instinct	Intel Xe
Performance (RPEAK)	2.0 EFLOPS	1.5 EFLOPS	1 EFLOPS
Power Consumption	<40mw span="">	~30MW	N/A
Nodes	N/A	100 Cabinets	N/A
Laboratory	Lawrence Livermore	Oak Ridge	Argonne
Vendor	Cray	Cray	Intel
Year	2023	2021	2021

(엑사스케일 슈퍼 컴퓨터 비교. 출처; 아난드텍)

 엘 카피탄에 탑재될 제노바 프로세서의 코어 숫자는 언급되지 않았지만, 5nm 공정을 적용하고 전 세대 대비 2배의 성능을 확보해야 하는 만큼 100코어 이상을 예상할 수 있을 것 같습니다. 4세대 에픽 CPU 당 라데온 인스틴트 GPU는 4개가 배치되며 CPU와 GPU간 고속 인터페이스를 위해 3세대 인피니티 아키텍처가 적용됩니다. Infinity Fabric 3.0에 대해서는 공개된 것이 거의 없지만, 대역폭을 대폭 늘리지 않으면 CPU와 GPU가 아무리 빨라도 소용이 없는 만큼 적절한 성능 향상이 예상됩니다. 

 크레이는 구체적으로 몇 개의 캐비넷이 필요한지 공개하지 않았지만, 프론티어에서 100개가 필요하다고 한 만큼 엘 카피탄도 그보다 적지는 않을 것입니다. 각 캐비넷에는 수십개 이상의 블레이드 서버 형태의 노드가 들어가는 만큼 이들을 서로 연결할 고속 네트워크도 필요합니다. 크레이는 이 문제를 해결할 고속 네트워크 아키텍처를 개발했으며 프론티어와 엘 카피탄에 적용할 예정입니다. 

 엘 카피탄의 가격은 6억 달러이며 일반 기업이나 소비자는 구경할 일도 없는 물건이 될 것입니다. 하지만 여기서 개발된 고속 컴퓨팅 기술 및 네트워크 기술은 기업용 서버 시장과 개인용 컴퓨터 시장으로 파급될 것입니다. 이것이 미국 정부가 막대한 비용을 투자해 슈퍼컴퓨터 기술을 개발하는 이유입니다. 결국 이런 투자가 미국은 물론 전 세계 IT 산업 발전을 이끌 것으로 기대합니다. 

 참고 

https://www.anandtech.com/show/15581/el-capitan-supercomputer-detailed-amd-cpus-gpus-2-exaflops