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KISTI, 인텔 프로세서 전자구조 연산성능 향상 연구결과 발표

최영진 2018-11-19 View. 423

한국과학기술정보연구원(원장 최희윤, 이하 KISTI) 계산과학응용연구센터 류훈 박사 연구팀은 인텔 나이츠랜딩(이하 KNL) 매니코어 프로세서 전자구조 양자계산 연산성능을 대폭 향상시키는 데 성공했다고 밝혔다.


인텔은 고성능 컴퓨팅 활용의 세계적 저변 확대를 위해 초고성능 컴퓨팅 활용기술 연구사업(Intel Parallel Computing Center, 이하 IPCC)’ 수행하고 있다. KISTI2014년 아태지역 최초로 IPCC로 지정된 후 20162단계 사업 수행자로 선정된 바 있다.

  ㅇ1단계 사업수행 기간(2014-2016)에는 인텔의 1세대 매니코어 프로세서인 나이츠코너(KNC)를 대상으로 전자구조 연산의 최적화 연구를 수행했다. 2단계 사업수행 기간(2016-2018) 동안 2세대 매니코어 프로세서인 나이츠랜딩(KNL)을 대상으로 연구를 수행하고 있다. 이번 연구결과는 2단계 사업의 수행 결과로 얻은 것이다.


류훈 박사 연구팀은 KNL 전자구조 연산성능을 향상시켰을 뿐 아니라, 전자구조 계산을 이용해 반도체 소자의 성능 개선 연구도 수행하여 개발된 계산 코드의 물리적 신빙성을 입증하였다. 이번 연구 결과는 13(현지시간) 미국 댈러스에서 열린 슈퍼컴퓨팅컨퍼런스 2018’ IPCC 쇼케이스를 통해 발표되었다.

  ㅇ전자구조 연산속도는 기존 멀티코어 프로세서 대비 약 2~2.5배까지 개선되었으며, 엔비디아 GPU(P100)를 이용한 결과와 비교했을 때는 연산속도는 비슷하지만 컴퓨팅에 필요한 에너지의 소모량이 2배 정도 줄어드는 것으로 확인되었다.

  ㅇ전자구조 계산을 통해 페로브스카이트(perovskite)* 소재 기반의 LED 소자 설계 연구를 수행, 발광파장의 불안정성을 줄이는 방안을 찾았다. 이번 연구 결과는 올해 10월 국내특허로 출원되어 현재 1달 만에 특허권 승인이 난 상태이다.

    * 페로브스카이트(perovskite) : 부도체, 반도체, 도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 보이는 특별한 구조의 금속 산화물로 태양광 전지의 구성물질 이기도 하다.


KISTI 류훈 박사는 슈퍼컴퓨팅 5호기의 도입 시기와 맞물려 KNL 스템을 이용해 반도체 계산연구 수행의 당위성을 입증할 수 있는 연구결과를 보일 수 있어 기쁘게 생각한다.”라고 말하며, “슈퍼컴퓨터를 이용한 반도체 소재/소자의 특성 계산연구는 물론이고 도입된 5호기의 응용연구 활용 저변 확대에도 도움이 될 것으로 생각한다.”고 밝혔다.

슈퍼컴퓨팅컨퍼런스 2018’ IPCC 쇼케이스에 참가한 류훈 박사

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