Super Computers Faster, More Powerful
Experts measured the super computer’s performance at 33.86 petaflops, or quadrillions of operations per second. China’s National University of Defense Technology developed the super computer, which runs twice as fast as the number two-rated Titan super computer. It belongs to the United States government’s Oakridge National Laboratory in Tennessee. Both Tianhe-2 and Titan are part of an ongoing race to make super computers faster and more powerful.
So what is a super computer?
A basic personal computer has one microchip at the center of its operations. This Central Processing Unit, or CPU, executes a set of commands contained in a predesigned program.
The first super computers had a few more CPUs. That number grew as microprocessors became cheaper and faster. Andrew Grimshaw, a computer science professor at the University of Virginia, explains.
“Today, super computers are all what we call parallel machines. Instead of one CPU - central processing unit - they have thousands and thousands. And in the case of the Chinese machine, depending on how you count, millions of these central processing units.”
These parallel machines are made up of many individual computers called nodes. They are all positioned in one block. They use a lot of power, create a lot of heat and require huge cooling systems. They also use programs different from those used by ordinary computers.
Professor Grimshaw says anyone with enough resources can build a super computer to solve problems that require millions of mathematical calculations.
But that is not always necessary. A virtual super computer can be created by networking individual computers within a university campus or company. These machines then process data during down time, when no one is using them.
“Those are very easy to run on virtual super computers because each problem is independent of all the others and I can scatter these jobs out around the place. We run these all the time at UVA.”
Professor Grimshaw says that until ten years ago, engineers worked on making computers faster. Since then, he says, they have worked to create more powerful parallel machines.
“It’s transforming science and engineering, and it’s going to continue to transform it in ways that I think most people don’t fully grasp how well we can model and simulate the world now.”
So what is a super computer?
A basic personal computer has one microchip at the center of its operations. This Central Processing Unit, or CPU, executes a set of commands contained in a predesigned program.
The first super computers had a few more CPUs. That number grew as microprocessors became cheaper and faster. Andrew Grimshaw, a computer science professor at the University of Virginia, explains.
“Today, super computers are all what we call parallel machines. Instead of one CPU - central processing unit - they have thousands and thousands. And in the case of the Chinese machine, depending on how you count, millions of these central processing units.”
These parallel machines are made up of many individual computers called nodes. They are all positioned in one block. They use a lot of power, create a lot of heat and require huge cooling systems. They also use programs different from those used by ordinary computers.
Professor Grimshaw says anyone with enough resources can build a super computer to solve problems that require millions of mathematical calculations.
But that is not always necessary. A virtual super computer can be created by networking individual computers within a university campus or company. These machines then process data during down time, when no one is using them.
“Those are very easy to run on virtual super computers because each problem is independent of all the others and I can scatter these jobs out around the place. We run these all the time at UVA.”
Professor Grimshaw says that until ten years ago, engineers worked on making computers faster. Since then, he says, they have worked to create more powerful parallel machines.
“It’s transforming science and engineering, and it’s going to continue to transform it in ways that I think most people don’t fully grasp how well we can model and simulate the world now.”
petaflop 페타플롭(부동 소수점 연산 횟수의 단위, 1초에 1000조번의 연산처리를 한다는 의미) / quadrillian 1000조 / predesigned 미리 설계된 / CPU - Central Processing Unit 중앙 처리 장치 / parallel machine 병렬 기계 / node 연결망의 교점, 접속점 / simulate 모의실험 하다 / virtual 가상의
더 강력하고 빨라진 슈퍼컴퓨터
전문가들은 슈퍼컴퓨터의 성능을 33.86페타플롭, 즉 초당 수천 조의 연산을 수행하는 것으로 측정했다. 중국(China)의 국방과학 기술대학(National University of Defense Technology)은 슈퍼컴퓨터를 개발했는데 이는 2위로 평가되는 타이탄(Titan) 슈퍼컴퓨터보다 두 배나 빨리 작동한다. 이는 테네시(Tennessee) 주에 위치한 미 정부의 오크리지 국립연구소(Oakridge National Laboratory)가 소유하고 있다. 톈허2호(Tianhe-2)와 타이탄은 모두 현재 진행 중인, 슈퍼컴퓨터를 더 빠르게 더 강력하게 만들려는 경쟁의 일부다.
그렇다면 슈퍼컴퓨터란 무엇인가?
일반적인 개인용 컴퓨터는 운영의 중심에 한 개의 마이크로 칩을 가지고 있다. 이 중앙 처리 장치(CPU:Central Processing Unit)는 이미 설계된 프로그램에 포함되어 있는 여러 명령을 처리한다.
초기의 슈퍼컴퓨터는 중앙 처리 장치를 몇 개 더 가지고 있었다. 마이크로프로세서가 더 저렴해지고 빨라지면서 이 수는 증가했다. 버지니아 대학교(University of Virginia)의 컴퓨터 공학과의 앤드류 그림쇼(Andrew Grimshaw) 교수는 다음과 같이 설명한다.
“오늘날의 모든 슈퍼컴퓨터들은 병렬 기계라고 합니다. 한 개가 아니라 수많은 중앙 처리장치를 가지고 있습니다. 그리고 중국 기계의 경우, 어떻게 세느냐에 따라 다르지만, 이런 중앙 처리 장치를 수백만 개 갖고 있습니다.”
이런 병렬 기계는 ‘노드’라고 하는 여러 개별적인 컴퓨터로 이루어져 있다. 이들은 모두 하나의 블록에 자리 잡고 있다. 이것들은 많은 전력을 사용하고, 많은 열을 발생시키며, 거대한 냉각장치를 필요로 한다. 이는 또한 일반 컴퓨터가 사용하는 것과는 다른 프로그램을 사용한다.
그림쇼 교수는 충분한 자원이 있는 사람이라면 누구나 슈퍼컴퓨터를 만들어서 수백만 개의 수학적 계산을 필요로 하는 문제를 풀 수 있다고 말한다.
하지만 항상 그렇게 할 필요는 없다. 대학 캠퍼스나 회사 내의 개인 컴퓨터들을 네트워킹하여 가상 슈퍼컴퓨터를 만들 수 있다. 그 후 이 기계들은 아무도 사용을 하고 있지 않은 정지 시간에 데이터를 처리한다.
“이것들은 가상 슈퍼컴퓨터에서 작동시키기 아주 쉬운데 그 이유는 각각의 문제가 다른 것들과는 관계가 없고 우리는 여기저기에 이런 작업물을 흩트려 놓을 수 있기 때문입니다. 버지니아 대학교에서는 항상 이런 것들을 운영합니다.”
그림쇼 교수는 10년 전까지만 해도 기술자들은 컴퓨터를 더 빠르게 만들기 위해 노력했다고 한다. 그 이후로 사람들은 더 강력한 병렬 기계를 만들기 위해 노력해왔다고 그는 말한다.
“이것은 과학과 공학을 변형시키고 있습니다. 그리고 현재의 세상을 우리가 얼마나 잘 모형화하고 시뮬레이션할 수 있는지 대부분의 사람은 완전히 이해하지 못하는 것 같은데 바로 이런 방식으로 계속해서 변형시킬 것입니다.”
그렇다면 슈퍼컴퓨터란 무엇인가?
일반적인 개인용 컴퓨터는 운영의 중심에 한 개의 마이크로 칩을 가지고 있다. 이 중앙 처리 장치(CPU:Central Processing Unit)는 이미 설계된 프로그램에 포함되어 있는 여러 명령을 처리한다.
초기의 슈퍼컴퓨터는 중앙 처리 장치를 몇 개 더 가지고 있었다. 마이크로프로세서가 더 저렴해지고 빨라지면서 이 수는 증가했다. 버지니아 대학교(University of Virginia)의 컴퓨터 공학과의 앤드류 그림쇼(Andrew Grimshaw) 교수는 다음과 같이 설명한다.
“오늘날의 모든 슈퍼컴퓨터들은 병렬 기계라고 합니다. 한 개가 아니라 수많은 중앙 처리장치를 가지고 있습니다. 그리고 중국 기계의 경우, 어떻게 세느냐에 따라 다르지만, 이런 중앙 처리 장치를 수백만 개 갖고 있습니다.”
이런 병렬 기계는 ‘노드’라고 하는 여러 개별적인 컴퓨터로 이루어져 있다. 이들은 모두 하나의 블록에 자리 잡고 있다. 이것들은 많은 전력을 사용하고, 많은 열을 발생시키며, 거대한 냉각장치를 필요로 한다. 이는 또한 일반 컴퓨터가 사용하는 것과는 다른 프로그램을 사용한다.
그림쇼 교수는 충분한 자원이 있는 사람이라면 누구나 슈퍼컴퓨터를 만들어서 수백만 개의 수학적 계산을 필요로 하는 문제를 풀 수 있다고 말한다.
하지만 항상 그렇게 할 필요는 없다. 대학 캠퍼스나 회사 내의 개인 컴퓨터들을 네트워킹하여 가상 슈퍼컴퓨터를 만들 수 있다. 그 후 이 기계들은 아무도 사용을 하고 있지 않은 정지 시간에 데이터를 처리한다.
“이것들은 가상 슈퍼컴퓨터에서 작동시키기 아주 쉬운데 그 이유는 각각의 문제가 다른 것들과는 관계가 없고 우리는 여기저기에 이런 작업물을 흩트려 놓을 수 있기 때문입니다. 버지니아 대학교에서는 항상 이런 것들을 운영합니다.”
그림쇼 교수는 10년 전까지만 해도 기술자들은 컴퓨터를 더 빠르게 만들기 위해 노력했다고 한다. 그 이후로 사람들은 더 강력한 병렬 기계를 만들기 위해 노력해왔다고 그는 말한다.
“이것은 과학과 공학을 변형시키고 있습니다. 그리고 현재의 세상을 우리가 얼마나 잘 모형화하고 시뮬레이션할 수 있는지 대부분의 사람은 완전히 이해하지 못하는 것 같은데 바로 이런 방식으로 계속해서 변형시킬 것입니다.”
