고성능 컴퓨팅 도전, 미국 혁신 위협

HPC 발전과 미국 혁신의 과제

최근 HPC의 발전과 미국 혁신의 과제에 대해 전문가 Jack Dongarra가 논의했습니다. HPC의 선구자인 Dongarra는 다양한 설계와 구현으로 널리 알려져 있습니다.

전 세계 슈퍼컴퓨터의 성능을 측정하는 TOP500 리스트에서 미국은 상위 10대 슈퍼컴퓨터 중 3대를 차지하고 있습니다. 그러나 중국과 일본도 빠르게 기술을 발전시키고 있습니다.
Dongarra 교수는 2021 ACM 튜링상을 수상했으며, 그의 연구는 고성능 컴퓨팅에서 주요한 영향을 미치고 있습니다. 이는 미래의 과학 연구와 산업 발전을 가속화하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

NSF가 후원하는 첨단 사이버 인프라 조정 생태계는 슈퍼컴퓨터, 시각화 및 저장 시스템 등 통합 디지털 자원과 서비스를 제공합니다.

NSF의 지원을 받는 XSEDE(Extensible Terascale Facility)는 미국 전역의 과학자들과 연구자들에게 고성능 컴퓨팅 자원을 이용할 수 있게 해줍니다.
NSF의 사이버 인프라 생태계는 연구와 교육을 위한 중요한 플랫폼을 제공하며, 이는 매년 2,000여 명의 연구 인력에게 자료를 제공합니다.

전자 칩 제조업체들은 현대 전자 기기의 요구를 충족하기 위해 강력한 칩을 개발하고 있으나 AI의 폭발적인 성장으로 컴퓨팅 기술에 엄청난 압박이 가해지고 있습니다.

전 세계 AI 하드웨어 시장은 2021년 기준 약 195억 달러에 이르렀으며, 2028년까지 연평균 34.6%로 성장할 것으로 예상됩니다. AI 관련 컴퓨팅 파워 수요 급증의 증거입니다.
NVIDIA는 AI 및 머신 러닝 워크로드를 처리하기 위한 특수화된 GPU를 개발하고 있으며, 이는 AI의 효율성을 크게 향상시키고 있습니다.

Arvind Krishna는 5년 전 IBM의 CEO로 임명되었습니다. IBM 연구, IBM 클라우드 및 Red Hat 인수 등에서 중요한 역할을 했습니다.

Arvind Krishna의 지도 하에 IBM은 하이브리드 클라우드 전략을 가속화하고, AI 및 퀀텀 컴퓨팅 분야에서 혁신을 이루기 위해 막대한 투자를 하고 있습니다.
Red Hat 인수 이후 IBM은 오픈소스 플랫폼을 기반으로 기업 고객에게 강력한 솔루션을 제공하기 위한 생태계를 구축하고 있으며, 이는 수익 증가에 기여하고 있습니다.

Anaconda는 새로운 AI 플랫폼을 출시했으며, 이는 사용자 경험을 표준화하고 관리가 용이하도록 설계되었습니다. Python 라이브러리 수도 세 배 증가했습니다.

Anaconda의 플랫폼은 특히 데이터 과학자와 AI 연구자들에게 필수적인 툴로 자리 잡고 있으며, 환경 관리 및 확장성이 큰 장점으로 손꼽힙니다.
또한, Anaconda는 데이터 과학 분야에서 주요 역할을 하며, 데이터 분석과 시각화를 위한 250개 이상의 패키지가 포함되어 있습니다.

경량 AI 추론, 그래픽 집약적 애플리케이션, 가상 데스크톱 인프라 및 클라우드 게임을 위한 강력한 GPU 솔루션의 수요가 계속 증가하고 있습니다.

2023년까지 GPU 시장은 158억 달러에 이를 것으로 예상되며, 특히 NVIDIA와 AMD 같은 브랜드가 주도하고 있습니다.
게임, 3D 렌더링, CNC 등의 분야에서 성능 향상을 위해 GPU의 활용이 증가하고 있으며, 이는 산업 전반에 걸쳐 혁신을 촉진하고 있습니다.

엘론 머스크의 Colossus AI 클러스터는 세계에서 가장 강력한 AI 컴퓨팅 클러스터 중 하나로, 이제 완전한 작동 상태에 도달했습니다.

Colossus AI 클러스터는 초당 몇억 회의 AI 추론을 수행할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이는 자율주행차량 및 우주 탐사 등에 활용됩니다.
이 클러스터는 1만 대 이상의 NVIDIA A100 Tensor Core GPU로 구성되어 있으며, 이를 통해 AI 모델의 학습 시간을 대폭 단축시킬 수 있습니다.

퀀텀 컴퓨팅과 AI가 어떻게 함께 작동할 것인지에 대한 논의가 진행 중입니다. 퀀텀 AI는 최근 몇 년간 마케팅에서 큰 주목을 받았습니다.

Alibaba의 연구 기관 Damo Academy는 오늘 서버급 중앙 처리 장치(CPU)를 출시했다고 발표했습니다. 이는 회사의 혁신적인 연구 결과입니다.

Alibaba의 Yitian 710 CPU는 Arm 아키텍처 기반의 칩으로, 이전 세대 CPU에 비해 50% 이상의 성능 향상을 자랑하며 에너지 효율성도 크게 개선되었습니다.
Damo Academy는 Alibaba의 한 해 연구개발 비용에 약 150억 달러 이상을 투자하며, 글로벌 클라우드 시장에서 혁신을 이루고 있습니다.

2022년 데이터 센터는 전 세계 전력의 상당량을 소비했으며, 향후 몇 년간 그 비율이 증가할 것으로 예상됩니다.

현재 데이터 센터는 전 세계 전력 소비의 약 1-2%를 차지하고 있으며, 이는 매년 20% 증가하고 있는 추세입니다.
친환경 데이터 센터가 유행하면서, 에너지 효율을 높이고 탄소 발자국을 줄이기 위한 기술적 혁신이 진행되고 있습니다. 이러한 노력으로 Green Data Center 시장이 2026년까지 142억 달러에 도달할 것으로 예상됩니다.