텐허 1호의 과학적 연구 의의

중국 최초의 페타플롭 슈퍼컴퓨터 시스템 'Tianhe-1'이 국립국방기술대학교에서 개발에 성공했습니다. 오늘 중국 고성능 컴퓨터 TOP100 조직이 발표한 2009년 상위 100대 순위에서 Tianhe-1이 1위를 차지했습니다.

관련 전문가들은 '천하 1호'의 탄생은 우리나라의 전략적 첨단기술과 대규모 기초과학기술 장비 개발에서 이룬 또 하나의 중대한 혁신이며 목표를 달성했다고 믿고 있다. 엑사급에서 페타급으로 도약함으로써 우리나라는 미국에 이어 세계에서 두 번째로 페타급 슈퍼컴퓨터 시스템을 개발한 국가가 되었습니다.

과기부 '천허-1'의 리더십과 지원으로 천진빈해신구와의 긴밀한 협력을 통해 국가 863 프로젝트 '페타스케일 고성능 컴퓨터 시스템 개발' 착수 국립방위기술대학교 컴퓨터공학부에서 이 프로젝트의 주요 결과를 발표했습니다. 이 시스템은 다중 어레이 구성 가능한 협업 병렬 아키텍처, 고속 확장 가능한 상호 연결 통신, 효율적인 이기종 협업 컴퓨팅, 격리 기반 보안 제어, 가상화된 네트워크 컴퓨팅 지원, 다단계 대규모 시스템 내결함성 및 시스템 성능을 돌파합니다. 포괄적인 소비 제어와 같은 일련의 핵심 기술을 통해 시스템의 최대 성능은 초당 1206조 배정밀도 부동 소수점 연산에 도달하고, 총 메모리 용량은 98TB, 통신 대역폭은 초당 40Gb, 공유 디스크 용량은 1PB는 고성능, 높은 에너지 효율성, 높은 안전성, 사용 편의성 등 뛰어난 기능을 갖추고 있으며, 종합적인 기술 수준은 세계 최고 수준입니다.

슈퍼컴퓨터는 세계 첨단기술 분야의 전략적 요충지이자 과학기술 경쟁력과 종합적인 국력의 중요한 상징이다. 모든 주요 국가들은 이를 국가 과학기술 혁신을 위한 중요한 인프라로 간주하고 연구개발에 막대한 투자를 하고 있습니다. 우리나라 최초의 페타플롭 슈퍼컴퓨터 시스템의 성공적인 출시는 우리나라 고성능 컴퓨터 기술 발전의 또 하나의 큰 돌파구이자 국가와 군의 정보화 건설에 있어 또 하나의 중요한 성과이며, 젠더 문제를 해결하는 중요한 수단을 제공합니다. 종합적인 국력을 향상시키는 데 중요한 전략적 의미를 갖는다. "Tianhe-1"은 대규모 과학 및 공학 계산에 적합합니다. 국립 국방 기술 대학은 석유 탐사 데이터 처리, 생물 의학 연구, 항공 우주 장비 개발, 자원 측량 및 위성 원격 감지 데이터 처리, 금융 공학 데이터 분석, 기상 분야에서 "Tianhe-1"을 널리 사용하기 위해 Tianjin Binhai New Area와 긴밀히 협력하고 있습니다. 예보, 기후예측, 해양환경 수치모의, 단기 지진예측, 신소재 개발 및 설계, 토목설계, 기초과학 이론계산 등

보도에 따르면 'Tianhe-1'은 천진빈해신구와 국립국방기술대학교가 공동으로 건설한 국가 슈퍼컴퓨팅 천진센터의 사업주관 역할을 하게 될 예정이다. 국내외 슈퍼컴퓨팅 서비스를 제공하고, 첨단서비스산업과 첨단정보산업의 발전을 도모하며, 첨단서비스, 산업기술혁신, 경제 및 사회 발전을 위한 첨단 기술 지원을 제공하기 위한 인재 수집 및 교육입니다.

국립국방기술대학교 컴퓨터공학부는 우리나라 고성능 컴퓨터 개발의 중요한 기반으로 '과학기술 연구의 선구자'라는 명예로운 칭호를 받았습니다. 중앙군사위원회에서. 그들은 항상 국가와 군대의 주요 전략적 요구에 밀접하게 참여해 왔으며 성공적으로 개발된 고성능 컴퓨터 "갤럭시" 시리즈는 국방 건설의 핵심 분야에서 중요한 역할을 수행하여 국방 강화에 탁월한 공헌을 했습니다. 군대를 일으켜 나라를 부흥시키다. 개발에 참여한 다수의 과학기술 인력은 후진타오(胡錦濤) 총서기가 자주적인 혁신 능력을 향상하고 혁신적인 국가를 건설하는 데 관해 진행한 일련의 중요한 박람회를 더 연구하여 최고 수준에 오를 수 있는 자신감과 용기를 가져야 한다고 말했습니다. 세계 기술의 정점에 서서 '은하 정신'을 적극적으로 장려하고 단결하여 더 높은 출발점에서 우리나라 고성능 컴퓨터 산업의 혁신적인 발전을 촉진하기 위해 끈질기게 노력합니다.

"'텐허 1호' 개발 성공 소식을 듣고 충격을 받았다. 당초 우리는 2010년 말까지 페타플롭 컴퓨터가 중국에 등장하지 않을 것으로 예상했다"고 장윤취안(Zhang Yunquan)은 말했다. 중국과학원 소프트웨어연구소 연구원은 "이것은 우리나라 고성능 컴퓨터 발전 역사에 새로운 이정표"라고 말했다. 고성능 컴퓨터는 슈퍼컴퓨터 또는 슈퍼컴퓨터라고도 불린다. 슈퍼컴퓨터의 컴퓨팅 속도를 지속적으로 높이는 과정에서 페타플롭스는 극복할 수 없는 '병목 현상'이다.

미국은 1990년대 초 페타플롭 슈퍼컴퓨터 구축 목표를 제시했지만 2007년이 되어서야 실현됐다. 2009년 6월 현재 전 세계에는 페타플롭 컴퓨터가 3대밖에 없습니다. "국제 컴퓨터 커뮤니티는 1페타플롭에서 페타플롭으로의 업그레이드는 단순히 규모를 확장하는 것만으로는 달성할 수 없는 질적 변화이며, 시스템 구조의 변화가 필요하다고 믿고 있습니다." ""Tianhe-1"은 새로운 다중 어레이 구성 가능 협업 병렬 아키텍처를 채택하여 시스템 성능을 향상시킵니다. Dou Wenhua는 이 아키텍처가 차세대 테라스케일 컴퓨터를 구축할 수 있는 능력을 갖추고 있으며 차세대 하이테크 컴퓨터의 주류 구조가 될 것이라고 믿습니다. 페타플롭 컴퓨터의 출현은 중국의 하이테크 계획 실행을 위한 더 넓은 플랫폼을 제공합니다. "일부 분야의 현실적인 요구 사항은 현재 슈퍼컴퓨터의 성능을 초과했습니다." Dou Wenhua는 기후 예측, 환경 제어, 항공기 설계, 시스템 생물학 및 기타 분야 모두 페타스케일 이상의 성능을 갖춘 컴퓨터가 필요하다고 말했습니다. 따라서 "Tianhe-1"이 실용화되면 과학 연구 속도가 확실히 향상될 것입니다. 7대 기술과 4대 특징이 '중국 최초'를 만든다. 페타플롭 '텐허-1'은 페타플롭 슈퍼컴퓨터 10개를 합친 것과 같다. 중국과학원 학자 Zhou Xingming은 시스템 성능이 결코 각 장치의 컴퓨팅 성능을 단순히 중첩한 것이 아니라고 말했습니다. "고성능 마이크로프로세서를 사용해 쿼드플롭 시스템을 직접 구축한다면 전력이 너무 커서 사용자가 전기세도 내지 못할 수도 있습니다. 동시에 기계의 신뢰성도 매우 낮고 표면적으로는 '작업'을 위한 장치가 너무 많지만 결과적으로는 '세 명의 승려가 먹을 것이 없다'는 것이다." Zhou Xingming은 'Tianhe-1'이 7가지 핵심 기술을 사용한다고 말했습니다. 기계의 전반적인 성능을 최대화하기 위해 "1 더하기 1"의 결과를 "2"에 최대한 가깝게 만듭니다. 이 7가지 기술에는 다중 어레이 구성 가능한 협업 병렬 아키텍처, 고속 확장 상호 연결 통신 기술, 효율적인 이기종 협업 컴퓨팅 기술, 격리 기반 보안 제어 기술, 가상화된 네트워크 컴퓨팅 지원 기술, 다단계 대규모 시스템 내결함성이 포함됩니다. 기술 및 시스템 에너지 소비 종합 제어 기술. Zhou Xingming은 일련의 혁신적인 기술을 채택하여 이 컴퓨터에 다음과 같은 네 가지 주요 특징이 있다고 말했습니다.

——고성능. 1,206조 회라는 최고 성능이든, 563조 1천억 회에 달하는 린팩 측정 성능이든 둘 다 국내 1위이자 세계 최고 수준이다.

——낮은 에너지 소비. 에너지 소비량은 전력 1와트당 생성되는 컴퓨팅 성능이다. '텐허-1'의 현재 에너지 효율은 와트당 4억3000만회로 톱500(세계 1위) 1위인 미국의 '톱500'과 맞먹는다. 500개의 슈퍼컴퓨터)가 2009년 6월에 발표되었습니다. Roadrunner"가 꽤 많습니다. 2009년 6월 발표된 Green500(세계 500대 녹색 슈퍼컴퓨터) 순위를 보면 'Tianhe-1'이 5위를 차지할 수 있다.

——보안 수준이 높습니다. "Tianhe"는 서로 다른 사용자 간의 데이터와 업무 정보의 상호 격리를 실현합니다. 사용자 입장에서는 은행에서 금고를 빌려 열쇠를 직접 보관하는 것과 같습니다.

——사용하기 쉽습니다. "바보 같은" 조작 인터페이스와 메뉴, 마우스 등의 기존 조작을 통해 기계를 쉽게 사용할 수 있습니다. 동시에, 국제적으로 표준화된 슈퍼컴퓨터인 'Tianhe'는 호환성 문제 없이 다양한 산업 분야의 다양한 프로그램을 실행할 수 있습니다. 공공 서비스 시설은 세 가지 주요 기능을 수행합니다. 프로젝트 계획에 따르면 "천하 1호"는 2009년 말부터 2010년까지 천진 빈해 신구에 정착하여 국가 슈퍼컴퓨팅 천진 센터의 사업주체가 됩니다. 국내외 슈퍼컴퓨팅 서비스를 제공하고 있습니다. "Tianhe" 엔지니어링 사무소 소장 Li Nan은 "Tianhe-1"이 사용 후 세 가지 주요 기능을 달성할 것이라고 말했습니다. 첫째, 슈퍼컴퓨팅 서비스를 제공하는 글로벌 공공 과학 연구 시설로서 "Tianhe"가 공개됩니다. 국내 및 해외 사용자에게.

사용자는 어디에 있든 "Tianhe"를 사용하여 국제 인터넷을 통해 과학적 계산을 수행할 수 있습니다. 둘째, 산업 중심 플랫폼으로서 "Tianhe"에 집중된 시대의 가장 진보된 정보 기술이 점차 다른 산업으로 이전될 것입니다. , 이를 통해 국가와 사회 발전의 다양한 문제를 해결합니다. 셋째, 인재 유치 플랫폼으로서 "Tianhe"는 전 세계의 최첨단 기술 인재를 더욱 모아 지속 가능한 환경에 더 많이 기여할 것입니다. 국가 경제와 세계 과학 기술의 발전.

중국의 슈퍼컴퓨터 사용자는 주로 석유탐사, 일기예보, 기초연구 등 분야에 집중되어 있다. 지난 세기 말, 서구 선진국의 자동차, 건설, 애니메이션 등 산업에서 슈퍼컴퓨터가 대중화되기 시작했습니다. 우리나라의 고성능 컴퓨터에 대한 수요가 정점에 이르렀습니다. "Tianhe"는 석유 탐사 데이터 처리, 생물 의학 연구, 항공 우주 장비 개발, 자원 탐사 및 위성 원격 탐사 데이터 처리, 금융 공학 데이터 분석, 발해 생태 역학 및 오염 수치 시뮬레이션, 기초 과학 이론 계산 등에 사용될 예정입니다. 국가 텐진 슈퍼컴퓨팅 센터도 선전 센터와 동시에 건설을 시작했습니다. 이 두 국가 슈퍼컴퓨팅 센터는 중국의 하이테크 발전을 위한 중요한 엔진이 될 것입니다. 가장 보편적인 일기예보는 슈퍼컴퓨팅의 결과로, 앞으로 슈퍼컴퓨터의 서비스 역량이 더욱 확대되면서 대규모 슈퍼컴퓨터 서비스 산업이 탄생할 가능성이 크다. 개인 사용자는 초당 1,206조 개의 연산을 수행할 수 있지만, 인간은 한 번의 연산만 수행할 수 있다. 그러나 컴퓨터는 상대방의 모습을 순간적으로 기억하는 등의 이미지 인식 작업을 거쳐야 한다.

개념 설명

최고 속도 4700조배

'천하-1호'의 최고 컴퓨팅 속도는 4700조배다. 환산 비교하면, "천하 1호"의 1시간 계산은 전국 13억 인구의 340년 계산에 해당합니다. "천하 1호"의 하루 계산은 이중으로 620번 계산한 것과 같습니다. 1년이 넘는 코어 하이엔드 데스크톱 컴퓨터.

저장 용량 2000조 바이트

'Tianhe-1'의 저장 용량은 2조 바이트입니다. 한자 1개는 평균 2바이트다. 'Tianhe-1'은 온라인상에서 1,000조 개의 한자를 저장할 수 있는데, 이는 100만 단어로 된 책 10억 권을 저장하는 것과 같다.

전력 소모량은 24시간에 10만 권이다. 킬로와트시

'Tianhe-1'의 전체 전력 소비량은 4.04메가와트, 즉 시간당 4,040킬로와트시이며, 24시간 동안의 전력 소비량은 100,000킬로와트시에 가깝습니다. 숫자는 놀랍지만 사실 'Tianhe-1'은 슈퍼컴퓨터 중에서 상대적으로 에너지를 절약하고 친환경적인 슈퍼컴퓨터입니다. 계산에 따르면 에너지 효율성은 현재 세계 에너지 효율성 1위인 IBM Blue Gene보다 낮을 뿐입니다.

'텐허 원'의 총 중량은 160.27톤으로, 캐비닛 140개로 구성되며, 면적은 약 700㎡, 총 중량은 약 160톤이다. 'Tianhe-1' 앞에 서면 웅장하고 충격적이지만 사실 'Tianhe-1'은 세계에서 가장 큰 페타급 슈퍼컴퓨터를 보유하고 있다. 1,000제곱미터).