[IT 신트렌드] 차세대 CPU 개발 나선 미국/추형석 소프트웨어정책연구소 선임연구원

입력 : ㅣ 수정 : 2018-08-20 22:19

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컴퓨터의 본질적 역할은 계산이다. 컴퓨터 역사를 보더라도 컴퓨터는 핵물리 실험 모사 장치로써 본격적으로 활용됐다. 이를 기점으로 과학기술도 관측과 실험 위주에서 시뮬레이션 영역으로 변했다. 과학적 시뮬레이션은 더 정확하고 빠른 예측을 위해 막대한 계산이 필요하다.
추형석 소프트웨어정책연구소 선임연구원

▲ 추형석 소프트웨어정책연구소 선임연구원

슈퍼컴퓨터는 계산 기능을 극대화한 시스템이다. 현재 슈퍼컴퓨터는 엑사플롭스(초당 100경번 연산) 시스템을 목표로 개발되고 있다.

엑사플롭스는 가능할까. 현재 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터는 미국 오크리지 국립연구소 ‘서밋’으로 122페타플롭스(초당 12경번 연산)의 성능을 갖고 있다. 현재 기술력과 엑사플롭스 시스템의 성능 격차는 약 8배다. 이 간극을 메우기 위해서는 컴퓨터 계산의 핵심인 중앙연산처리장치(CPU)의 성능향상이 필수적이다.

CPU는 무어의 법칙에 의해 18개월마다 2배의 성능향상을 달성해 왔다. 이 법칙이 통용된다면 엑사플롭스 시스템 개발에는 54개월의 시간이 걸린다. 2022년쯤에는 최초의 엑사플롭스 시스템이 등장할 수 있다는 말이다.

그러나 현실은 녹록지 않다. 최근 CPU 성능이 2배 향상되는 데 필요한 시간이 길어지고 있기 때문이다. CPU 공정상 물리적 한계가 걸림돌 중 하나다. 보통 10㎚(나노미터) 미만의 CPU 공정에서는 전자가 트랜지스터를 그대로 통과해버리는 현상이 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위한 기술개발에 필요한 시간이 새로운 CPU 개발을 늦추고 있는 것이다.

이런 상황에서 미국은 2022년 엑사플롭스 시스템을 운영하겠다는 청사진을 밝혔다. 여러 난제 속에서도 과학기술 강국이자 슈퍼컴퓨터 선도국의 입지를 다지겠다는 의지이기도 하다. 실제로 미국 방위고등연구계획국에서 차세대 CPU 개발을 추진하고 있다. 2억 1600만 달러가 투입되는 연구를 위해 이달 연구진을 선정하는 등 개발에 본격 착수했다. 특히 3차원 CPU 설계가 목표라 기존과 차별화된 접근을 취한다.

세계 최고 슈퍼컴퓨터를 보유한다는 것은 누구도 해결하지 못한 영역의 문제를 풀 수 있다는 말이다. 지난 6년간 정상을 차지했던 중국도 2020년까지 엑사플롭스 시스템을 개발하겠다고 나섰다. 우리에겐 부러운 일이지만 미국과 중국의 대결 또한 기대되는 대목이기도 하다.
2018-08-21 29면
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