[ 컴퓨터구조 ] 1.4.2 컴퓨터 구조의 발전 과정

[ 구조적 특징에 따른 슈퍼컴퓨터의 분류 ]

▣ 파이프라인 슈퍼컴퓨터(pipeline supercomputer)

▪초기의 슈퍼컴퓨터 구조

▪ 복잡한 초고속 연산회로들이 포함된, 적은 수의 CPU들로 구성

▪ 연산장치: 슈퍼파이프라인 구조를 이용하여 고속 벡터 계산 수행

▪ 대표적인 시스템들 : CRAY Y-MP, CRAY-2, Fujitsu VP2000, VPP500 등

▣ 대규모 병렬컴퓨터(massively parallel computer) 

▪상호연결된 수백 혹은 수천 개 이상의 범용 프로세서들로 구성

▪프로세서들이 하나의 큰 작업을 분담하여 동시에 처리 하는 병렬처리(parallel processing) 기술 이용

 

▪시스템 사례 : IBM BlueGene/Q 슈퍼컴퓨터
➢2018년 11월 국제공인 슈퍼컴퓨터 TOP500 리스트(www.top500.org)최상위 랭크
➢1,572,864개의 64-비트 PowerPC 프로세서들 탑재 

➢속도: 20 PFLOPS, 기억장치: 1.57 PByte
➢96 캐비닛 x 512 노드 x 32 프로세서

IBM BlueGene/Q 슈퍼컴퓨터의 구성도

▪ IBM Summit 슈퍼컴퓨터(2018년 11월 TOP500 List 세계 1위) 

➢컴퓨트 노드: 24-코어 POWER9 CPU 및 NVIDIA Volta GPU들로 구성→노드당 40 TFLOPS 성능
➢전체 3400 노드 → 코어 수 = 240만 개
➢최고 속도: 200 PFLOPS
➢초고속 연결망인 NVLink를 이용하여 CPU-GPU 결합 

➢혼합형 계산(heterogeneous computing) 방식 이용

▣ 클러스터 컴퓨터(Cluster Computer)
▪고속 LAN이나 네트워크스위치에 의해 서로 연결된 PC들 혹은 워크스테이션들의 집합체

▪클러스터 미들웨어(Cluster middleware)를 이용하여 노드 (단위 컴퓨터)들에 포함된 모든 자원들을 단일 시스템 이미지(Single System Image: SSI)로 통합

▪저렴한 가격으로 고성능 고신뢰 병렬컴퓨팅 환경 구축 가능

▪대형 웹서버 및 슈퍼컴퓨터 설계 개념으로 널리 사용중

클러스터 컴퓨터의 구성도