AMD가 '국제 슈퍼컴퓨팅 컨퍼런스 2023 (International Supercomputing Conference 2023, 이하 ISC 2023)'에서 업계를 선도하는 자사의 고성능 컴퓨팅(high performance computing, 이하 HPC) 솔루션에 대해 발표했다. 또한, 지난해 기념비적인 엑사스케일(exascale) 컴퓨팅 장벽 돌파를 발표한 이후 보낸 첫 1주년을 주요 파트너사들과 함께 축하했다. AMD는 다년간 세계적인 슈퍼컴퓨터에 EPYC™ 프로세서 및 AMD 인스팅트™(AMD Instinct™) 가속기를 공급해 혁신적이고 친환경적인솔루션 구축을 지원하고 있다. 최신 탑500(Top500) 리스트 중 총 121개의 슈퍼컴퓨터에 AMD 솔루션을 제공한다.

AMD 데이터 센터 솔루션 그룹 총괄 수석 부사장 포레스트 노로드(Forrest Norrod)는 “AMD는 다양한 분야에서 고객들의 난제 해결을 위해 최상의 HPC 솔루션을 선보이고 있다”며 “AMD EPYC™ 프로세서 및 인스팅트 가속기의 획기적인 성능과 효율성을 바탕으로 주요 파트너사의 새로운 혁신 및 첨단 연구 활동을 가속화하기 위해 앞장서고 있다”고 밝혔다.

뛰어난 혁신성을 제공하는 AMD 프로세서 기반 프론티어 슈퍼컴퓨터

AMD 프로세서 및 액셀러레이터가 탑재된 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory, 이하 ORNL) 소재 프론티어(Frontier) 슈퍼컴퓨터는 세 번 연속으로 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터로 등재됐다. 프론티어 슈퍼컴퓨터는 지난 2022년 11월 기록으로부터 92 페타플롭스(petaflops) 향상된 1.194 엑사플롭스의 성능을 달성했다. 92 페타플롭스는 탑500 리스트에서 8위 수준에 해당하는 성능이다. 또한, 프론티어는 에너지 효율이 가장 높은 시스템을 선별하는 그린500(Green500) 리스트의 테스트 및 개발 시스템 부문에서 2위, 전체 시스템에서 6위를 기록했다.

프론티어는 2022년 최초로 엑사스케일의 장벽을 넘어선 이후 세계 최고의 슈퍼컴퓨터 자리를 고수하고 있다. 프론티어는 현재 본격적인 운영 단계에 접어들며 수많은 과학 분야의 혁신을 위한 첨단 연구를 지원할 방침이다. 프론티어의 강력한 성능을 활용한 최근 연구 사례는 다음과 같다.

캔들(Cancer Distributed Learning Environment, 이하 CANDLE)은 암 치료를 위한 예측 시뮬레이선을 개발해 적합한 치료법을 식별하고 임상시험에 소요되는 시간과 비용을 크게 단축했다.

워프엑스(WarpX)는 플라즈마 기반 입자 가속기 시뮬레이션을 보다 빠르게 구현하고 방사선 치료부터 반도체 제작까지 가능한 시스템을 설계했다. 이를 기반으로 슈퍼컴퓨터 분야의 노벨상으로 알려진 2022 고든벨상(Gordon Bell Prize)을 수상했다.

엑사스카이(ExaSky)는 암흑 물질과 같은 복잡한 우주 현상에 대한 시뮬레이션의 규모, 범위 및 정확도를 향상시켜 우주 역학에 대한 새로운 발견을 돕는다.
 

악셀 휴블(Axel Huebl) 미국 버클리 연구소(Berkeley Lab) 소프트웨어 설계 부문 총괄은 “워프엑스는 업계 최초로 레이저-플라즈마 물리학에서 3D 시뮬레이션을 지원하는 애플리케이션으로 기초 단계에서부터 프론티어 시스템의 강력한 성능을 고려해 개발됐다”며 “프론티어가 지원하는 AMD 인스팅트 가속기와 C++ 기반의 ROCm 오픈 소프트웨어 플랫폼을 통해 보다 빠르고 원활한 작업을 수행할 수 있으며, 이는 고든 벨 수상에 큰 도움이 됐다”고 전했다.

한 단계 더 강력해진 HPC 및 AI 생태계

AMD는 급속도로 증가하는 AI 애플리케이션 수요에 맞춰 최적의 하드웨어 및 소프트웨어 포트폴리오를 제공한다.

프론티어 및 루미(LUMI) 슈퍼컴퓨터에 탑재된 AMD 인스팅트 MI250X 및 EPYC 프로세서는 HPC 및 AI 워크로드 처리 기능을 측정하는 HPL-MxP 혼합 정밀도 벤치마크(HPL-MxP mixed-precision benchmark)에서 상위 1, 2위를 차지했다. 프론티어는 9.95 엑사플롭스의 혼합 정밀도 컴퓨팅 성능을 달성했으며 지난 기록 대비 2 엑사플롭스 향상된 성능을 보였다. 한편, 루미는 2.2 엑사플롭스의 혼합 정밀도 컴퓨팅 성능을 기록했다.

AMD는 하드웨어뿐만 아니라 오픈 소프트웨어 분야에서도 새로운 솔루션을 제공하고 혁신을 만들어 나가기 위해 HPC 및 AI 커뮤니티와 협력하고 있다. AMD ROCm™ 오픈 소프트웨어 플랫폼은 여러 대규모 HPC 시스템에서 활용되고 있으며 안정적이고 견고한 성능을 입증하고 있다. 또한, 텐서플로우(TensorFlow) 및 파이토치(PyTorch) 프레임워크에서 대규모 AI 모델에 대한 ROCm 플랫폼이 확산됨에 따라 사용자들은 AMD 인스팅트 가속기에서 AI 워크로드를 보다 빠르게 실행할 수 있다.

핀란드 CSC의 루미 슈퍼컴퓨터는 핀란드어로 구성된 130억 개의 파라미터를 가진 GPT-3 대형 언어 모델(LLM)의 훈련 및 구동을 지원한다. 또한, 루미는 앨런 인공지능 연구소(Allen Institute for AI)에서 과학 연구용 언어 모델 OLMo(Open Language Model) 훈련에도 사용된다. OLMo는 연구 커뮤니티에 도움이 되도록 고안된 개방형 언어 모델로 신규 모델 생성 관련 액세스 및 교육 기회를 제공한다.

AMD 프로세서 기반 슈퍼컴퓨터 시스템의 확산

AMD는 세계적인 난제들을 해결하기 위해 다양한 협력 관계를 지속적으로 확장한다. AMD솔루션을 활용하는 시스템은 다음과 같다.

막스 플랑크 협회(Max Planck Society)를 위한 아토스(Atos) 슈퍼컴퓨터는 4세대 AMD EPYC 프로세서 및 AMD 인스팅트 MI300 가속기를 탑재해 천체물리학, 생명과학, 소재 연구, 플라즈마 물리학 및 AI 연구를 지원한다.

GENCI-CINES의 아다스트라(Adastra)는 유럽에서 가장 빠르고 친환경적인 시스템으로 다양한 과학 연구에 도움을 준다.

루미는 세계에서 가장 빠르고 에너지 효율이 높은 슈퍼컴퓨터 중 하나로, AMD EPYC 프로세서 및 인스팅트 가속기를 탑재해 기후 변화 및 암에 관한 새로운 연구를 지원한다.
2023년 4월 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory) 및 미국 국립해양대기청(The U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration)에서 선보인 신규 슈퍼컴퓨터를 통해 보다 발전된 기후 과학 연구를 지원한다.

미 해군 국방부 DSRC(Supercomputing Resource Center)의 새로운 슈퍼컴퓨터인 노틸러스(Nautilus)는 AMD EPYC 프로세서 기반 강력한 성능으로 기상 및 해양 제품 개발을 돕는다.
 

에너지 효율성 개선

에너지 효율성은 지속 가능성 및 차세대 시스템 구현에 있어 최우선 과제로 떠오르며 AMD는 에너지 효율에 대한 새로운 업계 표준을 확립하기 위해 노력하고 있다. 최신 그린500 리스트에서 2~7위를 포함한 상위 10위권 시스템 중 7개의 슈퍼컴퓨터가 AMD EPYC 프로세서 및 인스팅트 가속기를 탑재한다.

AMD 플랫폼 기반 루미 슈퍼컴퓨터는 에너지 효율성이 극대화된 대표적인 모델로 유럽에서 가장 빠른 동시에 가장 효율적인 시스템이다. 100% 탄소중립 수력 발전으로 구동되며 잔여 열을 이용해 주변 도시의 전력을 공급한다.