고성능 컴퓨팅
고성능 컴퓨팅이란?
HPC(고성능 컴퓨팅)는 다른 컴퓨터를 훨씬 능가하는 속도로 데이터를 처리하고 계산을 실행할 수 있는 솔루션을 아우릅니다. 이러한 처리 능력이 다양한 과학, 비즈니스 및 엔지니어링 조직에서 다른 방식으로는 접근할 수 없는 중요한 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다.
HPC 살펴보기
일반적인 데스크탑 컴퓨터는 초당 수십억 개의 계산을 수행합니다. 인간이 복잡한 계산을 하는 것과 비교하면 놀라운 수준이지만, HPC 솔루션은 초당 수천조 개의 계산 수행이 가능합니다.
HPC 시스템 이용 사례
Leicester 대학교는 이론 물리학, 천체 물리학, 입자 물리학, 우주학, 핵물리학 등에서 HPC 시스템을 사용하여 계산을 처리합니다. 복잡한 계산을 빠르게 처리하는 역량은 별의 형성 과정과 행성이 형성되고 진화하는 과정 등에 관한 질문에 접근하는 기반이 되고 있습니다. 이러한 방식으로 고성능 컴퓨팅을 통해 우주를 더 깊게 이해할 수 있습니다.
고성능 컴퓨팅의 작동 방식
고성능 컴퓨팅은 다른 방식으로도 이용 가능합니다. 전통적으로 엔터프라이즈는 일반적인 시스템을 사용하여 슈퍼컴퓨터 운영비를 들이지 않고 고성능 기능을 지원했습니다. 즉, 여러 대의 소형 컴퓨터 클러스터가 노드 역할을 하는 방식입니다. 이러한 노드에는 각각 특정 컴퓨팅 작업을 전담하는 멀티 프로세서가 있습니다. 이 시나리오에서는 상호 연결된 클러스터가 고성능 컴퓨팅 시스템을 구성합니다. 이러한 시스템은 실행 시 맞춤형 소프트웨어가 필요하지 않기 때문에 소기업에서 구축하기에 적합합니다.
최근 몇 년간 다른 HPC 시스템이 자체 인프라에 투자하길 원하지 않는 기업을 위한 경제적인 솔루션으로 등장했습니다. 바로 서비스형 고성능 컴퓨팅입니다. 서비스형 HPC로 기술 기업은 자체 인프라에서 HPC 솔루션을 호스팅하고 클라우드를 통해 액세스할 수 있습니다. 그리고 필요한 리소스를 사용하고 필요에 따라 빠르게 확장할 수 있으며 종량제 방식으로 결제합니다.
고성능 컴퓨팅이 중요한 이유
고성능 컴퓨팅이 중요한 이유는 데이터를 사용하여 인간이 해결할 수 없는 문제에 접근할 수 있는 솔루션이기 때문입니다.
우주 연구뿐 아니라 고성능 컴퓨팅은 다음을 포함하여 사람들의 일상생활에서 중요한 응용 분야를 지원합니다.
- 부정행위 감지 – 금융 서비스 산업에서 부정행위를 정확하게 감지하려면 알고리즘이 수백만 개의 트랜잭션과 컨텍스트를 제공하는 트랜잭션 관련 정보를 발생 즉시 분석해야 합니다. HPC는 이러한 작업을 자동으로 처리하여 기업에서 수백만 달러를 절감할 수 있습니다.
- 의료 기록 관리 – EHR(전자 의무 기록)이 의료계에서 보편화함에 따라 의사와 간호사는 전례 없는 수준의 환자 데이터를 이용하여 더 나은 진단 및 치료 계획을 세울 수 있습니다. HPC 시스템은 일반적인 컴퓨팅 시스템으로는 불가능한 방식으로 관련 데이터를 처리 및 분석합니다. 따라서 의료진이 데이터를 입력하고 정리하는 시간을 줄이고 환자 치료에 더 집중할 수 있습니다.
- 일기 예보 – 일기 예보에서 어려운 부분 중 하나는 정확성을 높이는 데 필요한 컴퓨팅 리소스의 양입니다. 고성능 컴퓨팅은 위성에서 수집한 엄청난 양의 기상 데이터와 함께 기상 물리학을 표현하는 데 사용하는 복잡한 편미분 방정식도 처리 가능합니다.
- 경주용 자동차 최적화 – Formula 1의 핵심 요소 중 하나는 설계 팀 간의 엔지니어링 경쟁입니다. 설계에서 작은 개선 사항만으로도 경주 트랙에서 큰 차이를 낼 수 있기 때문입니다. 유체 역학 분석과 개량에 고성능 컴퓨팅을 사용하여 FIA에서 정한 제약을 준수하면서 자동차에서 최적화 가능한 지점을 찾을 수 있습니다.
모든 규모의 조직에서 고성능 컴퓨팅 혁신 가속화
역동적인 글로벌 경제에서 성공은 데이터 센터에서 시작됩니다. 중소기업부터 글로벌 대기업에 이르는 오늘날의 모든 조직들은 데이터의 가치를 실현하기 위해 최신 기술 개발에 의존하고 있습니다.
혁신 역량은 뛰어난 성능을 실현하고 더 나은 인텔리전스를 달성하며 비즈니스 수준을 한 단계 끌어올리는 결과를 제공하는 핵심 요소입니다. 고성능 컴퓨팅과 인공 지능에 대한 수요가 산업 전반에 걸쳐 급증함에 따라 데이터 센터가 크게 변화하고 있습니다.
HPC 응용 분야의 역사
고성능 컴퓨팅은 1960년대 정부 및 학계의 연구 지원을 위해 등장했습니다. HPC는 1970년대 주요 산업 분야로 이동하여 자동차, 항공 우주, 석유 및 가스, 금융 서비스, 제약 등의 분야에서 복잡한 제품 개발 촉진하기 시작했습니다.
2019년 전 세계 HPC 서버 시스템 매출의 절반인 49%, 137억 달러가 민간 부문에서 발생했습니다.1 서버, 스토리지, 소프트웨어, 기술 지원을 포함한 전체 HPC 에코시스템 관련 지출은 총 서버 시스템 비용의 2배였습니다.
과거에 민간 부문의 HPC 시스템 대부분은 제품 개발 또는 다른 업스트림 R&D 작업을 위한 전용 HPC 데이터 센터에 설치되었습니다. 하지만 최근 몇 년간 엔터프라이즈 서버 시스템이 단독으로 효과적으로 처리할 수 없는 복잡한 비즈니스 운영을 지원하기 위해 시스템을 엔터프라이즈 데이터 센터에 통합한 대기업 및 소기업이 증가했습니다. 이러한 기업의 상당수는 첫 HPC 사용자입니다.
오늘날의 HPC 응용 분야
HPC와 AI의 필요성에 따라 데이터 처리 및 컴퓨팅에 대한 주요 투자가 촉진되고 과학, 산업, 사회적 과제와 관련한 지속적인 발전이 가속화되고 있습니다. HPC 및 AI 워크로드의 규모가 커지고 점점 복잡해지면서 많은 조직에서 가장 데이터 집약적인 워크로드를 처리할 수 있는 더 높은 전력과 메모리 대역폭을 제공하는 가속 컴퓨팅 솔루션을 구축했습니다.
가속 컴퓨팅은 전반적인 속도와 성능을 향상해 HPC, AI, 데이터 분석을 적절한 규모로 지원합니다. 이러한 강력한 플랫폼을 이용하면 증가하는 데이터 매개변수를 관리하고 복잡한 모델링 및 시뮬레이션 애플리케이션을 실행하며 엄청난 속도로 대규모 교육과 추론 작업을 실행할 수 있습니다.
엔터프라이즈의 HPC
새로운 엑사스케일 시대가 시작되면 특히 엔터프라이즈 공간에서 데이터 중심의 컴퓨팅으로의 극적인 변화가 가속화될 것입니다. 엑사스케일을 이용하려면 방대한 규모의 AI용 데이터를 소화할 수 있는 매우 성능이 뛰어난 IT 인프라가 갖춰져 있어야 할 것으로 예상됩니다. 정교한 고도의 워크로드에는 데이터 병목 현상을 방지하기 위해 최대 내구성, 더 높은 대역폭, 고속 상호 연결이 필요합니다. 조직은 디지털 트랜스포메이션을 쉽게 만들고 더 효율적이고 비용 효율적인 솔루션을 지원하는 호환 기술을 개발하여 엑사스케일에 대비하기 위해 노력하고 있습니다.
가속 컴퓨팅은 기계 학습 및 딥 러닝과 같은 HPC 및 AI 기술에 이상적인 토대로, 매우 탁월한 속도, 정밀도, 인사이트를 통해 전체 산업에 변화를 불러오고 있습니다.
다양한 산업 분야에서 HPC의 성능과 속도를 활용하여 모든 종류의 작업을 간소화하고, 게임의 규칙을 바꾸는 발전 사항의 혜택을 얻고 있습니다. 의료 및 생명 과학, 에너지, 제조, 정부, 금융 서비스를 포함한 거의 모든 산업에서 HPC 응용 분야를 찾아볼 수 있습니다.
HPE HPC, 온디맨드 혁신으로 디지털의 발전 촉진
오늘날 디지털 혁신은 선택 사항이 아닌 필수입니다. 성공과 실패는 기업이 얼마나 빠르고 효과적으로 적응하고 혁신하는가에 달려있습니다. 하지만 중요한 문제 해결에 기존 방식은 더 이상 효과가 없습니다. 글로벌 커뮤니티는 완전히 다른 접근 방식이 필요합니다.
슈퍼컴퓨팅은 새로운 방식에서 여전히 중요한 부분이며, 오늘날 매우 다양한 요건을 충족하기 위해 빠르게 발전하고 있습니다. 이제 슈퍼컴퓨팅은 단순히 소수만 이용하는 속도 중심의 시스템이 아닙니다. 컴퓨팅 요건을 이해하고, 규모와 상관없이 모든 수준의 연구와 비즈니스에서 필요한 가속화된 기능을 제공하여 엄청난 데이터 볼륨에서 인사이트와 가치를 확보해야 하는 급박한 필요성에 관한 것입니다.
최신 AI 워크로드는 이미 슈퍼컴퓨팅의 경계를 허물고 있습니다. 감각이 뛰어난 조직들은 AI에 전력을 다해 경쟁 우위를 확보하면서 세계에서 가장 큰 난관들을 해결할 수 있는 최첨단 솔루션을 찾고 있습니다. 이처럼 많은 인텔리전스가 위태로운 상황에서 AI의 확장을 활용하려면 슈퍼컴퓨팅의 다음 단계가 필수적입니다. 이러한 중대한 혁신은 I/O, 보안 및 관리 용이성에 대한 기존의 표준을 충족할 뿐만 아니라, 까다로운 워크로드를 최적화하는 더 빠르고 안정적인 데이터 통신과 함께 적절한 규모로 우수한 처리 성능을 제공할 것입니다.
엑사스케일 시대의 시작
HPE의 고성능 컴퓨팅은 조직에서 필요한 시기와 장소, 방식을 기준으로 다음 세대의 컴퓨팅을 정의하고 제공하고 촉진합니다.
세대가 아닌 실시간으로 적응이 필요한 세계에서 기업은 인사이트와 혁신을 온디맨드로 확보하여 디지털의 발전을 촉진해야 합니다. 이제 HPE가 도와드리겠습니다.
HPE는 40년간 슈퍼컴퓨팅 분야의 리더로서 전 세계 주요 기획자, 제작자, 구현자를 위한 시스템과 기술을 개발했습니다. 또한 이를 활용하여 다음 시대의 컴퓨팅을 정의하고 지원합니다. HPE의 혁신을 통해 모든 조직에서 불확실성을 가능성으로 바꿀 수 있습니다.
엑사스케일은 속도 관련 중대 사건이나 시스템 규모 이상으로 중요합니다. 또한 중요한 기술 변화를 위해 여러 가지 새로운 컴퓨팅 역량과 관련한 새로운 질문을 통해 촉발된 새로운 워크로드를 나타냅니다. HPE는 엑사스케일 컴퓨팅 역량을 모두에게 지원하기 위해 관련 기술 요건을 솔루션에 적용합니다.
HPE는 엑사스케일 시대뿐만 아니라 그다음 시대에도 적합한 HPC 시스템을 제공합니다. 이들 시스템은 성능이 슈퍼컴퓨터와 같고 클라우드처럼 실행하며, 다양한 미래 프로세서 및 가속기 아키텍처를 지원하며, 모든 규모의 요구 사항 또는 데이터 센터에 적합하게 구축할 수 있습니다.