Arm은 ETRI(한국전자통신연구원)가 설계하는 최초의 슈퍼컴퓨터 'K-AB21(K-Artificial Brain 21)'에 네오버스 V1을 포함한 자사 기술을 지원한다고 30일 밝혔다.

네오버스 V1은 고성능클라우드, 고성능컴퓨터(HPC), 머신러닝 등을 위한 플랫폼으로, 마이크로아키텍처 설계부터 실리콘, 소프트웨어, 시스템 등 전체 컴퓨팅 스펙트럼에서 요구되는 다양한 기술을 제공한다.

네오버스 V1은 Arm의 SVE(Scalable Vector Extensions)를 지원하는데, 이를 통해 ETRI은 AB21에서 CPU당 16테라플롭스, 랙당 1600테라플롭스를 달성하고 목표 대비 전력소모를 60% 감소를 실현할 계획이다.

HPC 생태계에서 Arm 기반 솔루션 도입 증가

HPC 에코시스템 전반에서 Arm 기반 솔루션 도입이 증가하고 있다. ETRI 슈퍼컴피팅을 비롯해 Arm은 ‘슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스(ISC High Performance)’의 TOP500 경연대회에서 2회 연속 세계 1위에 오른 슈퍼컴퓨터 후가쿠(Fugaku)의 기술 기반을 제공한 바 있다. 리켄(RIKEN)과 후지쯔(Fujitsu)가 공동 개발한 Arm 기술 기반의 슈퍼컴퓨터인 후가쿠(Fugaku)는 두 번 연속으로 슈퍼컴퓨터 Top500 리스트에 1위를 차지했다.

암페어 컴퓨팅(Ampere Computing), 샌디아(Sandia) 국립 연구소, 브리스톨 대학, AWS는 이달 초 열린 AHUG(Arm High-Performance Computing User Group) 회의에서 각 사의 Arm 기반 HPC에 대한 자세한 계획을 공유했다.

또 11월 초에 열린 SC20(Super Computing 20) 행사에서는 유럽 프로세서 이니셔티브(European Processor Initiative)가 설립한 기업인 SiPearl도 자사의 엑사스케일 컴퓨팅 프로젝트의 일환인 레아(Rhea) 프로세서에 네오버스 V1을 도입할 예정이라고 재차 발표했다. 엔비디아도 자사 A100 GPU와 Arm 네오버스 기반 암페어 알트라(Altra) CPU를 이용한 Arm의 HPC에서 26배에 달하는 성능 향상을 구현했다고 발표했다.

Arm은 후가쿠가 첫 가동 몇 개월만에 5개의 다른 코로나19 연구 프로젝트에 활용되었는데, 그중 하나는 공기 중에서 바이러스가 어떻게 순환하는지를 조사하는 연구이며, 또 하나는 2000가지가 넘는 기존 약물들의 효능을 분석하는 것으로, 코로나19 연구에 긍정적인 영향력을 미쳤다고 평가했다. 

가용 전력 및 예산 범위에서 성능 확장 전략

Arm은 수년간 누적된  Arm 설계 이니셔티브를 통해 이런 성과를 냈다고 설명했다. 

HPC 개발은 전력사용량, 예산 범위를 합리적인 수준으로 유지하면서 성능은 높인 시스템을 구축하는 게 과제다. Arm 프로세서 아키텍처의 핵심 목표 중 하나는 싱글 스레드(single-threaded) 멀티코어 프로세서가 상대적인 전력 증가 없이 성능을 향상시키는 방식으로서 슈퍼컴퓨터 CPU의 새로운 표준으로 자리잡는 것이다. 이런 비전이 비전은 확장 중인 HPC 에코시스템 전반에 걸쳐 점점 더 널리 도입되고 있다.

Arm은 소프트웨어 커뮤니티에서 엔비디아와 함께 Arm 기반 프로세서에 쿠다(CUDA)를 지원하고, HPC소프트웨어 패키지의 표준을 세우기 위한 오픈소스의 노력에 기여하는 등 다양한 방법들을 통해 유연하고 확장 가능하며 효율적인 컴퓨팅의 이점을 제공하기 위해 노력하고 있다.

한편, Arm의 SVE(Scalable Vector Extension)는 128비트에서 2048비트(128비트 단위로 증가)에 이르는 벡터를 수용할 수 있는 프로세서를 가능하게 한다는 점에서 그 중요성이 계속 커지고 있다. 이제 소프트웨어 개발자는 한번의 작성으로 여러 프로세서에서 해당 작업을 실행시킬 수 있게 된다. 마찬가지로 프로세서 개발자와 HPC 사용자들도 더 넓은 범위의 애플리케이션을 이용할 수 있다.

Arm의 HPC 부문 시니어 디렉터인 브렌트 고르다(Brent Gorda)는 “2020년은 HPC에 있어 Arm의 분수령이 된 해였다. 약 10년전 서버 SoC 설계로 미미하게 시작해 세계 최고의 슈퍼컴퓨터 상을 두번이나 시상하기까지 Arm은 엄청난 여정을 거쳤고 앞으로도 속도를 늦추지 않을 것”이라며 “전 세계적으로 Arm의 에코시스템에 대한 지속적인 투자가 이루어지고 있으며, 더 많은 선택지와 고객 맞춤화, 혁신에 대한 수요가 증가하고 있다"고 말했다.