주요국의 초고성능컴퓨터 육성 입법·정책 동향

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1 정책연구용역보고서 이보고서는국회입법조사처의정책연구용역사업에의한것임 주요국의초고성능컴퓨터육성 입법 정책동향 이형진 ( 연구책임자 )

2 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 : : 한국과학기술정보연구원

3 제출문 국회입법조사처장귀하 년 9 월 한국과학기술정보연구원이형진

4 차 례

5 표차례 < 1> 47 ( 16.06) Top500 Top10 10 < 2> 47 ( 16.6) Top < 3> Top500 ( ) 14 < 4> Top < 5> KISTI 16 < 6> KISTI 18 < 7> NITRD (2014 ) 31 < 8> PRACE 69 < 9> e-science 71 < 10> 73 < 11> 74 < 12> < 13> 76 < 14> < 15> HPC 83 < 16> 84 < 17> Aurora 84 < 18> Summit 85 < 19> 91 < 20> XSEDE ( ) 94 < 21> HPCI ( ) 95 < 22> CNGrid ( ) 96 < 23> PRACE 97 < 24> ( ) 98 < 25>

6 그림차례 [ 1] 5 [ 2] [ 3] TOP [ 4] 17 [ 5] 19 [ 6] Top [ 7] NITRD 29 [ 8] HEC(High End Computing) R&D 30 [ 9] (NAREGI) 62 [ 10] PRACE HPC 68 [ 11] e-science 71 [ 12] HPC 82 [ 13] 93 [ 14]

7 Ⅰ. 서론. 서론 1.1., 3 - -, -, -,,, - ( 91), ( 06) * ,

8 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - 12 ( 13~ 17) , -,,,, -,,. 미국, 일본, 중국, EU 의초고성능컴퓨팅정책동향의분석 해외정책동향을반영한우리나라초고성능초고성능컴퓨팅정책수립제언 - 법률개정요소의도출과법률집행상개선사항제안,, 2

9 Ⅰ. 서론,,, 1.2. ~ 1) - (CPU),, I/0 (, ) 관련법률상용어의정의 ( 육성법제2조 ) 초고성능컴퓨팅 이란초고성능컴퓨터나초고성능컴퓨터기술을이용한고용량고속의전산망의활용 - 특수목적의실험시스템의구축, 응용및시스템소프트웨어, 대용량데이터관리등을포함하는컴퓨팅, 통신및정보기술 국가초고성능컴퓨팅 이란공공및산업적목적으로활용되는 - 과학기술 국방 교육 사회 문화 경제등국가차원에서이루어지는초고성능컴퓨팅시스템의개발 구축 운영및활용 초고성능컴퓨팅자원 은초고성능컴퓨팅및이와관련된설비 기술 소프트웨어 네트워크기반 인력및정보등국가초고성능컴퓨팅육성에필요한자원 1) 500 ( 2, (ISC, 6 ), (SC, 11 ) 3

10 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. ( ), : NASA,,, ( ) : 90%, Rocket Crafters 50%, 60% ( ) : 85% ( ),, :, 4

11 Ⅰ. 서론. 2) [ 그림 1] 슈퍼컴퓨터의중요성 ( ), ( ) - ( ) - 3, 2) 5

12 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ( ), - *, -, *,,, ( ) - *, * ( ) , 6

13 Ⅰ. 서론 ( ) - ( ) -, ( ) - CT ( ) -, * (Methane hydrate), ( ) ( ) Zetta bite, - 7

14 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ( 4 ) 4-3 ( ) Top-down 4 ( ) Bottom-up ( )

15 Ⅱ. 슈퍼컴퓨터현황. 슈퍼컴퓨터현황 ,,, TOP500 26, 13, (2013 ~2016 ) : ( 11) ( 12) ( 13~ ) [ 그림 2] 1993년 2013 년세계최고성능의슈퍼컴퓨터 출처 : 슈퍼코리아2020 설명자료, KISTI 9

16 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. 47 Top500 Sunway TaihuLight 1, Top10. - TOP10 * Top10 1 TOP500,, 순위이름국가소속 1 < 표 1> 제 47 회 ( 16.06) Top500 리스트의상위 Top10 시스템 Sunway TaihuLight 성능 (PFlops) 이전순위 ( 15.11) 중국우시국가슈퍼컴퓨팅센터 신규진입 2 Tianhe-2 (MilkyWay-2) 중국 광조우국가슈퍼컴퓨팅센터 Titan 미국 오크리지국립연구소 (ORNL) Sequoia 미국 로렌스리버모어국립연구소 (LLNL) K computer 일본 일본이화학연구소 (RIKEN) Mira 미국 아르곤국립연구소 (ANL) Trinity 미국 로스알라모스국립연구소 (LANL) 샌디아국립연구소 (SNL) Piz Daint 스위스 스위스국립슈퍼컴퓨팅센터 (CSCS) Hazel Hen 독일 슈투트가르트슈퍼컴퓨팅센터 (HLRS) Shaheen II 사우디아라비아 킹압둘라과학기술대학 (KAUST) 출처 :

17 Ⅱ. 슈퍼컴퓨터현황 Top500 - Top PFlops 6 418PFlops 35.7%, 1 363PFlops 56.2% Top500 ( ), %, % (80 ) HP(25.4%, 127 ), Lenovo(16.8%, 84 ), Cray(12%, 60 ), Sugon(10.2%, 51 ) 10% (5%) 6 Lenovo * : HP(31.2%, 156 ), Cray(13.8%, 69 ), Sugon(9.8%, 49 ), IBM(9%, 45 ) 11

18 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 Top500, , 104, 219, 6, 1 * : (200 ), (108 ), (173 ) 168, 29 * : (109 ), (39 ),,, 26, 18, 11 * : (33 ), (18 ), (18 ) 12

19 Ⅱ. 슈퍼컴퓨터현황 순위 < 표 2> 제 47 회 ( 16.6) Top500 실제성능별국가순위 국가 보유대수 점유율 (%) 실제성능 (GFlops) 이론성능 (GFlops) 코어수 1 중국 ,428, ,633,911 21,068,752 2 미국 ,222, ,389,839 10,097,238 3 일본 ,002,022 48,596,133 3,632,452 4 독일 ,112,672 39,211,960 1,467,732 5 프랑스 ,951,929 27,511,097 1,060,732 6 영국 ,025,427 22,610, ,064 7 사우디아라비아 ,577,664 12,798, ,336 8 스위스 ,397,281 10,137, ,448 9 이탈리아 ,839,073 10,307, , 한국 ,456,659 8,628, , 폴란드 ,723,116 7,566, , 러시아 ,989,512 7,338, , 인도 ,406,352 5,901, , 호주 ,444,509 4,320, , 스웨덴 ,775,031 3,693, , 핀란드 ,691,289 3,774,029 94, 오스트리아 ,152,172 3,036,262 94, 네덜란드 ,117,521 2,900,275 79, 브라질 ,546,568 1,897,512 70, 체코 ,457,730 2,011,641 76, 싱가포르 ,010,000 1,285,939 30, 아일랜드 ,785 1,499,443 39, 스페인 ,058 1,017,037 48, 벨기에 ,564 1,027,008 30, 덴마크 ,135 1,320,480 33, 남아프리카공화국 ,886 1,006,387 24, 캐나다 , ,861 65, 뉴질랜드 , ,000 19, 노르웨이 , ,598 22,048 출처 : 자료요약 13

20 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 2.2. TOP500 7 TOP500-10,,, 4 * ( ) 순위 (ʼ16.06) < 표 3> 국내슈퍼컴퓨터 Top500 등재현황 ( 기준 ) 명칭보유기관용도실제성능 (TFlops) 이론성능 (TFlops) 코어수 순위 (ʼ15.07) 순위 (ʼ15.11) 36 미리 기상청 일기예보 2, , ,600 N/A 누리 기상청 일기예보 2, , ,600 N/A N/A Manufacturing 산업 ,096 N/A 우리 기상청 일기예보 , iremb DGIST 교육 ,244 N/A N/A 475 N/A Service Provider 산업 , N/A Service Provider 산업 , 출처 : 자료요약 , , 3 (2010~2013) 10 14

21 Ⅱ. 슈퍼컴퓨터현황 , TOP , 기준일 TOP , 11 ~16 KISTI 4 실제성능순위 대수 보유기관 기상청 (3 대 ), DGIST(1 대 ), 서비스 (2 대 ), 제조업 (1 대 ) < 표 4> 과거 Top500 등재시스템수 KISTI(1 대 ), 기상청 (3 대 ), 서비스 (3 대 ), 삼성전자 (1 대 ), 제조업 (2 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (3 대 ), IT 서비스 (4 대 ), 삼성전자 (1 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (3 대 ), IT 서비스 (4 대 ), 삼성전자 (1 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ), IT 서비스 (4 대 ), 삼성전자 (1 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ), IT 서비스 (2 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ), 서울대 (1 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ), 서울대 (1 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ), 국가핵융합연구소 (1 대 ) KISTI(1 대 ), 기상청 (2 대 ) 출처 : ~2016 자료요약 15

22 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 [ 그림 3] 1993년 2013년대한민국 TOP500 순위및슈퍼컴퓨터보유대수 출처 : KISTI Top500 < 표 5> KISTI 시스템의순위변화구분 발표지독일미국독일미국독일미국독일미국독일미국독일미국 Month 6 월 11 월 7 월 11 월 6 월 11 월 6 월 11 월 6 월 11 월 6 월 11 월 순위 N/A 출처 : ~2016 자료요약 16

23 Ⅱ. 슈퍼컴퓨터현황. KISTI ( ) KISTI Cray 2S [ 그림 4] 연도별초고성능컴퓨터구축현황 출처 : KISTI 슈퍼컴퓨팅센터홍보자료 ( )

24 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 < 표 6> KISTI 자원현황 ( : TFlops,, TB) 구분 타키온 2 차 (SUN B6275) 클러스터 타키온 1 차 (SUN B6048) 공유메모리모델 (SMP) 가이아 1 차 (IBM p595) 가이아 2 차 (IBM p6) 이론성능 (Rpeak) 노드수 3, 프로세서 Intel Xeon X GHz AMD Opteron 2GHz POWER 5+ (2.3GHz) POWER 6 (5GHz) CPU 수 25,600 3, ,536 메모리 (TB) 스토리지 (TB) 1, 출처 : KISTI 슈퍼컴퓨팅센터홍보자료. -, KISTI, UNIST, GIST, KOBIC, KIAS,,,,, 10 PLSI, Partnership and Leadership for the Supercomputer Infrastructure 18

25 Ⅱ. 슈퍼컴퓨터현황. [ 그림 5] 국내슈퍼컴퓨터공동활용현황 출처 : KISTI 슈퍼컴퓨팅센터홍보자료,,,,, ,

26 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 IDC 한국 중국 일본 영국 독일 [ 그림 6] 한국 - 중국 - 일본 - 영국 - 독일 5 개국의 Top 500 보유대수변화추이 20

27 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향. 슈퍼컴퓨터정책동향 3.1. ( ) ( 91 ) ( 04 ), (National Strategic Computing Initiative: NSCI),,. 1991, ( ) - (,, ) %,. -,. 21

28 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 -,,. ( ) NITRD 3) - 1Exa Flops IT R&D NITRD(The Networking and Information Technology Research and Development) 1/ ) 고성능컴퓨팅법 (High Performance Computing Act of 1991),,. - -, 3) Networking and Information Technology R&D 22

29 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향,, -. - NSF HPC,,. ( ),,,, -,, ( ) - -, -, - 23

30 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ( ) -, -,,,,,, ( ), (OSTP),

31 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 - - : ( ) - ( : NSF), - ( : DOE),,, - ( : DOC), - (NASA),, - ( : NIST), - ( : NOAA),,, 25

32 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - ( : EPA), 2) 차세대인터넷연구법안 (Next Generation Internet Research Act of 1998) 2 - ( ) ,,,,,. -,,,,. 4 -,. 26

33 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 3) 2004 년고성능컴퓨팅부흥법 4), Earth Simulator System... ( ) 4) High Performance Computing Revitalization of 2004, H.R. 4218,

34 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향,,.. : National Coordination Office (NCO) for NITRD 5) 1991 NITRD,,,. - (HPC Act of 1991), (NGIR Act of 1998).,. - (Office of Management and Budget),. 5) Network and Information Technology Research and Development 28

35 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 3 - High End Computing Infrastructure and Applications (HEC I&A):. - High End Computing Research and Development (HEC R&D):. - High End Computing Revitalization Task Force : TF [ 그림 7] 미국정보통신연구개발국 NITRD 출처 : 29

36 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ,750, ,534, NITRD 39~46% - 4,329 ( ) [ 그림 8] 미국 HEC(High End Computing) R&D 예산추이 ( 단위 : 백만달러 ) 출처 : 2014, NITRD 30

37 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 기관 HEC I&A < 표 7> 미국 NITRD 프로그램예산현황 (2014 년 ) HEC R&D CSIA HCI &IM LSN HCSS SDP SEW 계 NSF DOD NIH DOE DARPA NIST NASA DHS AHRQ NOAA DOE/NNSA EPA NARA DOT 계 출처 : THE NETWORKING AND INFORMATION TECHNOLOGY RESEARCH AND DEVELOPMENT PROGRAM-Supplement to the President's Budget(FY 2013) * HEC I&A : High End Computing (HEC) Infrastructure and Applications (I&A) * HEC R&D : High End Computing (HEC) Research and Development (R&D) * CSIA : Cybersecurity and Information Assurance (CSIA) * HCI&IM : Human Computer Interaction and Information Management * LSN : Large Scale Networking * HCSS : High Confidence Software and Systems (HCSS) * SDP : Software Design and Productivity * SEW : Social, Economic, and Workforce Implications of IT and IT Workforce Development 출처 : 2014, NITRD 31

38 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 2014 NITRD, 1/3 NITRD 14 10,. 6) 1) 정책 HPC HPC,, HPC, -, - - NSCI,, 60,, - HPC,, HPC -,, - 6) National Strategic Computing Initiative, , 32

39 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 HPC,,,,,, 4 1. HPC,. 2. HPC,, HPC. HPC,. 4.,,, HPC,. 2) 목적 NSCI, (coherence) 3. 15, ( ) HPC 33

40 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 4.,,, HPC 5. -,,, 3) 역할과책임 5 (lead agencies), - HPC,,, NSCI -, NSCI - HPC HPC NSCI (DOE), (DOD), (NSF) - (Office of Science) (National Nuclear Security Administration) 34

41 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 -, HPC, HPC. - HPC -, NSCI, NSCI 2 - the Intelligence Advanced Research Projects Activity(IARPA) - the National Institute of Standards and Technology (NIST). IARPA, NIST - NSCI 5 - National Aeronautics and Space Administration - Federal Bureau of Investigation - National Institutes of Health 35

42 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - Department of Homeland Security - National Oceanic and Atmospheric Administration HPC,, -,,, 4) ( 집행위원회 ) Executive Council. NSCI,, NSCI Executive Council. (OSTP) (OMB). NSTC( ), NSTC HPC , 36

43 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향. 7), , (scalability) ) 8) : The Exascale Effect: the Benefits of Supercomputing Investment for U.S. Industry, Council on Competitiveness 37

44 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. HPC HPC HPC -, (, ),,. 9) 1) High Performance Computing Modernization Program (HPCMP) (Department of Defense; DOD) High Performance Computing Modernization Program (HPCMP) HPCMP 1992 DOD,. US 9) R&D (2015, KISTI) 38

45 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 HPC, DOD-Leading,,, HPC Centers 10), Networking 11), Software Application Support 12) 2) Materials Genome Initiative(MGI) 2011 Material Genome Initiative ( ),, 10) : DOD Supercomputing Resource Centers, Affiliated Resource Cetners, Dedicated HPC Project Investments 11) : Defense Research & Engineering Network, Information Assurance Service 12) : Software Institutes, User Productivity, Enhancement, Technology Transfer and Training, Computational Research and Engineering Acquisition Tolls and Environments 39

46 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ( ),,.,, (4 ) MGI 4 1.,, ; 2.,, ; 3. ; 4. - ( 1) R&D MGI. - ( 2) MGI,. (, ) - ( 3). - ( 4).,,,. 40

47 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 (,,,, ) 15 PFlops - (863 ) R&D - (973 ) - ( ), , - (National High Performance Computing Environment),,, 41

48 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - (CAS 13) ), (NHPCC 14) ), (ICT 15) ), (NCIC). 1) 국가첨단기술발전계획 (863계획) (863 ) ,,,, 4 -, (863 ) - 863, - 13) Chinese Academy of Science 14) National High Performance Computing Center 15) Institute of Computing Technology 42

49 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 (1983 ( ), (Eureka), ) - (863 ) , micro-electronics

50 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 2) 국가중점기초연구발전계획 (973계획) (973 ) - -,,, -,,,,,,, (973 ) - 44

51 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 ,,,,,, 2006 < >,,, , 863 ( ) ( 973 ),, 45

52 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 Top ( ), , , Top500 6,,, - Top500, - 1A 2 Top500 1 ( ) -1A, NUDT - (Intel CPU, Nvidia GPU), 46

53 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 Top , -1A Top (Sunway) BlueLight, (ShenWei) - -,, ShenWei,,, ISC13 Top (57%) - Top (82%) (9, 14%), (3, 4%) , (HPC) (HPC) Dawning, Lenovo, Inspur 47

54 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 Top500 66, Dawning, Lenovo, Inspur 7 (11%) IBM(39, 66%), HP(16, 24%) - Top , Top (Tianhe-2, MilkyWay-2) - - (NSC 16) ), (Tianjin) 10-1A(Tianhe-1A) - (Shenzhen) Dawning 16 Nebulae, (Jinan), (Hunan) 33, 35 16) National Supercomputing Center 48

55 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 3.3.,. 5,, - HPCC - - (AIST 17) ), (GTRC 18) ), (RICS) R&D (1995) 17) Agency of Industrial Science and Technology 18) Grid Technology Research Center 49

56 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - (Cyberinfrastructure) R&D - R&D, R&D ( ) -, R&D R&D ( 3 13 ). 1) 과학기술기본법 (1995) R&D, R&D R&D ( ) , R&D R&D R&D 50

57 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 2) 과학기술기본계획,., R&D - 2 IT R&D, IT -,, HCI 19) - BT, NT,,, IT, IT - IT R&D, IT. -,, HCI. 19) Human Computer Interaction 51

58 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - BT, NT,,,. - IT, IT.,,, 4, - - (NAREGI 20) ), ITBL, 3) 고도정보통신네트워크사회형성기본법 (2000) IT IT ,,,. - 1,,, e-japan ". 20) National Research Frid Initiative 52

59 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 , 23,. - 3, 4. e-japan. 4) e-japan 중점계획 21), 2003 e-japan, 2004 e-japan - 2,,. JST. - 3, ( ). 21) 53

60 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향, SINET,,,.. 5) 특정첨단대형연구시설의공용촉진에관한법률 (2009).,,. ( ) - 3, 1), 2), 3) - (RIKEN) ( )

61 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 ( ),, ,,. 1) K 슈퍼컴퓨터의개발 22) ( ) TOP , 13 1, The Green ) 55

62 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (K ),,,, ( ) (K ) K SPARC64 IP CPU, CPU ICC 8 2,944, 2 736, 864 ( ) Peta ( ) K - CPU :, CPU * CPU, CPU CPU (K PC ) - - ( Top-Down ), K 50% 5 (30 ) *,,,, 56

63 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 (Bottom-Up ) K 30% * K ( (1Peta 1 10 ) ), ( ) 5%, 15% * K K,, 2) 포스트 K 23) 6 1, 4 24) 25) / CREST 26) - CREST 5~7 5~6 ( 70~85 ) / 23) 24) (2011, ETRI) 25) (Japan Science and Technology Agency, JST):,. 26) Core Research for Evolutional Science and Technology 57

64 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 Flagship2020 ( 1,300 ) - Fujitsu OPL(Open Petascale Libraries) EADI 27) PFlops Tsubame3.0 K - K, ( ) - K, K - K, ( ),, - ( ) 27) Exascale Application and Data Initiative 58

65 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 - K, - K,,, - (2014 ~2015 ) 2015 ( ) (,,,, ) - (2016 ~2019 ) K K - (2020 ) K K 2019 ( ). 59

66 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (1), (2) (3) K,,, 60

67 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 K. - ( 3 ) 3) NAREGI 프로젝트, 2000, -, -, 61

68 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 2003 NII 28) IMS 29) 20 10Gbps Super-SINET - SuperSINET 100 ITBL 30) [ 그림 9] 일본나레기 (NAREGI) 프로젝트 출처 : 사이버 R&D 인프라구축및활용방안기획연구 (2008, KISTI) 2006 Development and Application of Advanced High-Performance Supercomputing Science Grid NAREGI 100TFlops - 10, 28) National Institute of Informatics 29) Institute of Molecular Science 30) Information Technology Based Laboratory 62

69 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 3.4 EU. EU 2 (6 3, ), 2020, -, EU, 2000 (Lisbon Strategy) (European Research Area) EU - (PRACE) 31) 20 PFlops, 2019 * , ,000 ( 1,200 ) 31) Partnership for Advanced Computing in Europe 63

70 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - (DEISA) 32) 11 (HPC), ( 28 ) - (EESI) 33) (EC), 25, (TEXT) 34),, 50 EU , 30% - EU,,, ) 영국 2000 (White Paper: Excellence and Opportunity? - a science and innovation policy for the 21st century) 32) Distributed European Infrastructure for Supercomputing Application 33) European Exascale Software Initiative 34) Towards Exascale Application 64

71 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 RCUK (Research Council UK). - Genomics, e-science, Basic Technology RCUK 1994 The Research Councils (Transfer of Property etc.) Order, RC EPSRC 1994 The Engineering and Physical Sciences Research Council Order. EPSRC, CCLRC RCUK A Strategic Framework for High End Computing - HEC.. -, -.,,,,,,. 65

72 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - High End Computing Strategy Committee EPSRC, UK HEC,,, e-science 2) 독일, 2~4.,. HPC, HPC.,.,.. - (National Coordination Committee),, 66

73 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향.. German Science Council. -, Wissenschaftsrat 2~3. 3) 프랑스 CNRS(Centre National de la Recherche Scientifique) HPC (IDRIS, Institute for Development and Resources in Intensive Scientific computing) the Ministry of Universities HPC (CINES). (Comité des Grands Equipements) MRT(the Minister of Science and Technology). 67

74 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 The Ministry of Research and the Ministry of Industry, EPST(The scientific and technical public organizations).. 35) 1) PRACE SHAPE HPC(High Performance Computing) PRACE HPC PRACE [ 그림 10] PRACE 의 HPC 통합인프라구축단계 (HPC ) HPC HPC / (HPC ) 35) R&D (2015, KISTI) 68

75 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 (HPC ) HPC HPC HPC EU < 표 8> PRACE 지원사례 기업 지원사례 스페인 Termo Fluids 사컴퓨팅최적화지원 - Termo Fluids사는시뮬레이션이가능한다중물리솔루션을보유한중소기업 - PRACE에서소프트웨어의병렬처리기법최적화및 GPU 사용을통한가속화를지원하여소프트웨어활용분야를확장시킴 중소기업소프트웨어품질을고성능고비용인프라를활용하여충분히검증하였으며, 기능적인한계치를높여제품의경쟁력을향상시킴 네덜란드 SARA 클라우드서비스제공 - PRACE 에서중소기업을포함한산업체, 정부, 과학연구단체등이다양한목적으로쉽게 HPC에접근할수있도록 HPC 클라우드서비스제공 단백질구조검증, 인문전산학에서의이미지분석, 동적웹서비스배포, 웹기반의유전자분석플랫폼, 도시홍수경보시스템구측등의프로젝트를성공적으로완료함 69

76 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 2) e-science e-science,, IT 2. 1), 2) (Core) e-science OST, EPSRC(Engineering and Physical Science Research Council) e-science, 70

77 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 [ 그림 11] 영국 e-science 프로그램수행체계, 분야프로젝트내용 입자물리및천체물리 공학연구 GridPP GEWiTTS DAME GEODISE GECEM < 표 9> 영국 e-science 프로그램사례 - GridPP1(2001~2004 년 ) From web to Grid 라는목표로 17 백만파운드의연구비로연구진행 - GridPP2(2004~2007 년 ) 에서는 From Prototype to Production 이라는목표로 15 백만파운드의연구비로연구진행 - 그리드를이용하여풍동장비를통합구동할수있는시스템으로그리드환경을통해원격연구자들이실험의제어를수행가능하게함 - 일반항공기엔진들의원격상태모니터링하는시스템 - 그리드컴퓨팅기술을이용한전산유체역학을활용한산업체응용문제및디자인최적화를위한 e-science 프로그램 - 그리드기술을화용하여거대규모의과학및공학해석을수행 71

78 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 3.5. (1986), (1997~2002) 5 * ( 5 ) * ( 8 ) * ( 9 ) (2001),,,, - ( ), * ( 28 ) 72

79 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 (2002~2006) 7 조 제 7 조 36) ) 20, 77, 361 -,,, , 8 < 표 10> 기초연구진흥및기술개발지원에관한법률 내용 ( 기초연구진흥정책등 ) 정부는기초연구의진흥을위한여건을조성하기위하여기초연구에관한다음각호의정책을마련하여야한다. ( 중략 ) 4. 대학의연구시설및기자재지원 5. 대학부설연구소및우수연구집단형성지원 6. 대학, 국공립연구기관, 제 6 조제 1 항제 1 호에따른정부출연연구기관및제 14 조제 1 항제 2 호에따른기업부설연구소와의공동연구, 인력교류, 연구시설 장비공동활용등산업계 학계및연구소간의교류촉진 제 ( 대학의기초연구환경조성 ) 36),,,, 37) (IT), (BT), (NT), (ET), (ST), (CT) 73

80 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 조 8 조 제 10 조 내용 정부는대학의기초연구를활성화하기위하여교수확보및대학연구시설확충등기초연구환경조성에필요한조치를우선적으로마련하여야한다. ( 연구시설 장비공동활용촉진 ) 제 6 조에따른기초연구사업을수행하는기관또는단체의장은기초연구관련분야연구자가소속된기관의장으로부터기초연구사업을수행하는기관또는단체가소유하고있는연구시설 장비의활용요청을받으면그연구자가연구시설 장비를활용할수있도록적극협조하여야한다.., < 표 11> 국가초고성능컴퓨터활용및육성에관한법률근거법조항내용 국가초고성능컴퓨터활용및육성에관한법률 제 9 조 ( 국가초고성능컴퓨팅센터 ) 1 정부는국가초고성능컴퓨팅의육성과그활용을촉진하기위하여대통령령으로정하는바에따라국가초고성능컴퓨팅센터를설립또는지정할수있다. 2 삭제 < > 3 국가초고성능컴퓨팅센터는다음각호의사업을한다. 2. 세계적수준의초고성능컴퓨팅자원확보및운용 3. 산학연협력을통한국가초고성능컴퓨팅연구개발수행 4. 초고성능컴퓨팅자원연동기술지원및초고성능컴퓨팅자원공동활용관리 6. 초고성능컴퓨팅관련기반 응용연구및연구결과보급 4 정부는대통령령으로정하는바에따라분야별로초고성능컴퓨팅센터를지정하여운영할수있다. 5 정부는제 1 항에따라설립또는지정된국가초고성능컴퓨팅센터와제 4 항에 74

81 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 근거법조항내용 따라지정된분야별초고성능컴퓨팅센터의운영에필요한경비의전부또는일부를지원할수있다. 제 10 조 제 11 조 ( 연구개발투자의확대 ) 정부는국가초고성능컴퓨팅의연구개발에대한투자를확대하기위하여필요한재원을확보하도록노력하여야한다. ( 국가초고성능컴퓨팅자원의도입 ) 정부는국가초고성능컴퓨팅자원의수요변화와기술발전의속도에맞추어선진국수준의초고성능컴퓨팅자원을확보하도록노력하여야한다. (2011) 38) - - (2012) 1 ( 13~ 17), - 38),,, 75

82 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - (2013~2014) 6 (2013, 2014 ) ( ) < 표 12> 국가초고성능컴퓨터활용과육성에관한법률시행령제 11조 조 제 11 조 ( 국가초고성능컴퓨팅센터지정등 ) 항목 미래창조과학부장관은법제 9 조제 1 항에따라 과학기술분야정부출연연구기관등의설립ㆍ운영및육성에관한법률 에따라설립된한국과학기술정보연구원을국가초고성능컴퓨팅센터 ( 이하 " 국가센터 " 라한다 ) 로지정한다. 9 3 < 표 13> 국가초고성능컴퓨팅센터주요기능 분야 자원구축 주요내용 세계적수준의초고성능컴퓨팅활용체제구축 첨단연구망의구축및관리 운영 초고성능컴퓨팅관련대용량데이터수집및보급 초고성능컴퓨팅자원공동활용체제구축및관리 76

83 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 분야연구개발사업기술개발인력양성활용활성화정책지원기타 주요내용 초고성능컴퓨터응용선도분야연구개발 산 학 연협력을통한국가초고성능컴퓨팅연구개발 초고성능컴퓨팅관련기반기술개발및성과보급 초고성능컴퓨팅관련전문인력의양성 교육훈련 초고성능컴퓨팅자원, 기술, 인력의초고성능컴퓨팅활용분야지원 전문센터와의협력및업무지원 초고성능컴퓨팅관련국제협력 기본계획, 시행계획수립지원및위원회, 실무위원회등운영지원 초고성능컴퓨팅수요예측등동향조사및육성 활성화전략수립등정책연구 그밖에초고성능컴퓨팅관련업무 ʼ ʼ ( 13~ 17) - ( 13~ 17),, ( ) ( ) ) ( ) 5 ( ) 77

84 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 부분 정책과제 주요내용 1 국가연구개발관련 대형국가 R&D사업에서초고성능컴퓨팅활용확산 초고성능컴퓨팅의 중 소규모 R&D 지원을통한초고성능컴퓨팅활용저변확대 역할확대 초고성능컴퓨팅에대한연구자들의접근성제고 I. 초고성능 2 고성능컴퓨팅을활용한산업혁신강화 초고성능컴퓨팅활용생산성혁신모델개발 보금확대 초고성능컴퓨팅기반사업혁신지원센타설치 운영 초고성능컴퓨팅활용지식서비스기업육성 컴퓨팅활용 3 초고성능컴퓨팅 공공서비스질고도화를위한초고성능컴퓨팅활용확산확대기반공공 민간 초고성능컴퓨팅을활용한클라우드서비스육성응용서비스확대 초고성능컴퓨팅자원을서비스 제품테스트베드로활용 II. 초고성능컴퓨팅서비스기반강화 III. 초고성능컴퓨팅기술개발 산업화 4 국민과함께하는초고성능컴퓨팅문화기반형성 5 미래수요대응초고성능컴퓨팅자원확보 6 효율적인국가초고성능컴퓨팅서비스체계구축 7 수요기반초고성능컴퓨팅전문인력육성 8 초고성능컴퓨팅시스템자체개발역량확보 9 차세대초고성능컴퓨팅원천기술 R&D 확대 < 표 14> 기본계획 10 대정책과제 초고성능컴퓨팅과학문화사업추진 초고성능컴퓨팅활용사용자참여형실험실 (Living Lab) 사업추진 국가초고성능컴퓨팅위원회를중심으로국가차원의체계적인수급관리체계구축 세계적수준의초고성능컴퓨팅자원확보 초고성능컴퓨팅서비스지원을위한연구망자원확대 수요에따라특성화된 3 단계국가초고성능컴퓨팅서비스체계구축 국가초고성능컴퓨팅자원공동활용확대 공동활용효율성제고를위한서비스환경구축 해외자원선진국과의국제적연계강화 초고성능컴퓨팅핵심기술개발인력양성 (HW, 시스템 SW 분야 ) 연구인력저변확대를위한교육 ( 학위 ) 과정확대및신설 자원의효율적운영을위한관리 운영 서비스인력육성 초고성능컴퓨팅시스템자체개발역량확보 산업별, 용도별특화된초고성능컴퓨팅시스템개발 개발된국산초고성능컴퓨터도입 검증및활용지원 PetaScale 수준의차세대핵심기술국산화 선점화를위한개발전략로드맵수립 연구규모에따른전략적 R&D 사업추진 78

85 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 부분정책과제주요내용 촉진 초고성능컴퓨팅관련산업기반육성 초고성능컴퓨팅기술개발및검증을위한테스트베드구축 운영 국고초고성능컴퓨팅관련산업육성을위한제도개선 초고성능시스템에대한상용화적합성인증제도시행 국가연구개발결과물의민간이전활성화 초고성능컴퓨팅산업마켓플레이스구축 M&S : 79

86 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 3.6. Exa-Scale 40) (Exa ), ( ) - -, - - -, ( ) Exa K 2~ CPU, 1), 2)CPU,, ICC, 40) 80

87 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 3) * ICC: ( ) CPU - CPU ( CPU ) ( ) Exa 5~10 Exa, * 5 10 ( ) 100 *,, ( ) Exa *,, ( ), * Wet, Dry, 81

88 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. -,,, 4.3 (72.6% ), ICT 15 [ 그림 12] 각국의 HPC 기술수준동향 참조 : KISTEP 2012, 2012 년기술수준평가 가시화및재구성,, -,, 82

89 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 < 표 15> 각국의 HPC 기술수준동향 구분 연구수준기술개발수준산업기술력현황경향현황경향현황경향 미국 일본 유럽 중국 한국 : 상당한진전, : 진전이있음, : 지연되고있음, : 상당히지연되고있음 : 상승경향, : 현상유지, : 하강경향 출처 : 일본 JST-CRDS 2011 정보통신분야기술수준분석보고서. 1) 미국 (DARPA) - HPCS IBM(2 9,730 ), CRAY(2 9,310 ) - DARPA HPCS UHPC - (NVIDIA) 4 (CRAY, Intel, Sandia 6 ) 7,660 DARPA UHPC OHPC IBM 83

90 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 추진일정 Prototype, more phase more phase(2020) < 표 16> 미국엑사스케일초고성능컴퓨터프로젝트추진현황 고성능컴퓨팅투자규모 (M$) 투자기관연구수행기관 (HPC) 프로그램 UHPC 76.6 DARPA Exascale Co-design Advanced Architecture NVIDIA, Intel, Sandia, Georgia Institute 8(2010) DoE(ASCR) - 5 DoE(ASCR) Penn State 2013 OHPC 3 per project DARPA - 출처 : 세계초고성능컴퓨터연구정책현황 (2011, ETRI)) - (ANL) Aurora (~200PF) 41) Feature Theta Supercomputer Aurora Supercomputer Delivery Peak Performance 8.5PF >180PF Processor Knights Landing Knights Hill (Intel Xeon Phi Gen 3) Number of Nodes 2,500 ~50,000 Compute Platform Cray XC Cray Shasta next-generation System Interconnect < 표 17> Aurora 시스템사양 Cray Aries with Dragonfly Topology File System Lustre Lustre File System Capacity 10 Gigabytes >150 Gigabytes File System Throughput 210 Gigabytes/s >1 Terabyte/s Peak Power Consumption 1.7 Megawatts 13 Megawatts Intel Omni-Path next-generation with silicon photonics 41) 2020 : 84

91 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 - (ORNL) Summit (~100PF) 42) ATTRIBUTE TITAN SUMMIT Compute Nodes 18,688 ~3,400 Processor < 표 18> Summit 시스템사양 (1) 16-core- AMD Opteron per node (Multiple) IBM POWER 92 per node Accelerator (1) NVIDIA Kepler K20x per node (Multiple) NVIDIA Volta GPUs per node Memory per node 32GB(DDR3) >512GB(HBM+DDR4) CPU-GPU Interconnect PCI Gen2 NVLINK(5-12x PCIe3) System Interconnect Gemini Dual Rail EDR-IB (23GB/s) Peak Power Consumption 9 MW 10 MW 2) 일본 6 1, 4 4 K computer Post-Peta HPC - ( ) 2020 K Exa : Exa 42) 2020 : 85

92 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 * ExaFlops : 1,400 ( 1,100 ) - ( ) *, Exa 30~40, K ~3 / CREST - CREST(Core Research for Evolution Science and Technology) ( ) / - Fujitsu OPL(Open Petascale Libraries) EADI(Exascale Application and Data Initiative) PFlops Tsubame 3.0 3) 중국, 86

93 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 -, (, ), (NSFC 43) ) 44) - 1,000-1(Tianhe-1, -1), 680-1A - 4,300, Intel phi -2( -2), 33.9 PFlops Top500 1 F1000 Loongson-3B 2020 (Loongson CPU) 4, PFlops 1-2( -2), (Dawning),,,, - (NUDT 45) ) 1 (2011 ) 1 15,,, - 1 (2013 ~ ) 2 * 2 (Kylin) 43) National Natural Science Foundation of China, 44) (2011, ETRI) 45) National University of Defence Technology 87

94 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 4) EU, EU (PRACE) 20 PFlops, 2019 (EESI) 25, (TEXT) 50 EU,, ( )'3PFlops supercomputer at GSC 46) ' PFlops -,, 47) 46) Gauss Center for Supercomputer 47) German Science Council Statements(1995, 2000) 88

95 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 ( ), - (A Strategic Framework for High End Computing) - - UK (UK Large Facilities Road Map(2003)), -,, - (EPSRC) 48) 3,500 (HPC Software Development Project( / )) (HECToR 49) ) - CRAY, (EPCC 50) ), (Edinburgh) 2012, 48) Engineering and Physical Sciences Research Council 49) High-End Computing Terascale Resources 50) Edinburgh Parallel Computing Centre 89

96 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ( )CEA, GENCI, UVSQ Intel EX@TEC 51) 2015,,, - INRIA 52) 5) 한국, KISTI, ETRI * : 2009 ~ 2018, 60.3 * : * OpenCL 53) (SnuCL) ( Top Green500 32, Top Green500 36, Top500 ) 51) Establishing a joint laboratory of the future technologies for high performance computing 52) The National Institute of Research in Computer Science and Control 53) Open Computing Language 90

97 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 ETRI GPGPU+MIC - SSD MAID - GPGPU+MIC / - (GPGPU+MIC) < 표 19> 국내개발슈퍼컴퓨터시스템시스템특성스펙 Pluto (KISTI, 2002) TF 급클러스터프로토타입시스템 2002 년 Top500 에등재 Hamel (KISTI, 2004) 자체구축 TF 급클러스터시스템 사용자서비스를수행한 KISTI 최초시스템 91

98 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 시스템특성스펙 BARAM (KISTI, 2014) 항공기설계용시뮬레이션시스템 가속기융합형이기종시스템 천둥 ( 서울대, 2012) 이기종초고성능컴퓨터시스템 (2012 년 11 월 277 위 ) 상용부품과자체설계한수냉시스템을이용하여제작 MAHA (ETRI, 2012) 바이오응용연구용시스템으로미국 Appro 사와공동개발 유전체및단백질구조분석용파일시스템을자체개발 x86 1PF 83 - (B/C ) : 0.95, AHP :

99 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 2020, [ 그림 13] 국가초고성능컴퓨팅인프라선진화로드맵 (1 ) ( ) : 1PF -,, I/O,,, SW (2 ) ( ) : 1 1PF (3 ) ( ) : 93

100 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. 54) 1) 미국 (XSEDE) XSEDE 55) 7.05PFlops 8, 19 시스템명 < 표 20> XSEDE 자원현황 ( ) 설치기관 실측성능 (TFlops) 1 Stampede 텍사스슈퍼컴퓨팅센터 (TACC) 5,168 2 Kraken 미국계산과학국립연구소 (NICS) Keeneland 조지아공과대학교 (GIT) Gordon 샌디에이고슈퍼컴퓨팅센터 (SDSC) Lonestar 텍사스슈퍼컴퓨팅센터 (TACC) Trestles 샌디에이고슈퍼컴퓨팅센터 (SDSC) 67 7 Blacklight 피츠버그슈퍼컴퓨팅센터 (PSC) 37 8 Mason 인디애나대학교 (IU) 4 합계 7,050 2) 일본 (HPCI) HPCI (RIKEN) K computer 10, 24 HPCI(High Performance Computing Infrastructure) 54) (2013, KISTI) 55) XSEDE(Extreme Science and Engineering Discovery Environment) 94

101 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 설치기관시스템명이론성능스토리지 이화학연구소 K computer PFlops 1.27 Pbytes 홋카이도대학정보기반센터 토호쿠대학사이버과학센터 쓰쿠바대학 도쿄대학정보기반센터 SR16000/M1 172 TFlops 22 Tbytes BS TFlops 14 Tbytes SX TFlops 18 Tbytes Express TFlops 3 Tbytes T2K-Tsukuba 95.4 TFlops 20 Tbytes HA-PACS 802 TFlops 34.3 Tbytes FIRST 36.1 TFlops 1.6 Tbytes FX PFlops 150 Tbytes SR16000/M TFlops Tbytes T2K 140 TFlops Tbytes 도쿄공업대학 TSUBAME PFlops 100 Tbytes 나고야대학정보기반센터 교토대학학술정보미디어센터 오사카대학사이버미디어센터 규슈대학정보기반연구개발센터 < 표 21> HPCI 자원현황 ( ) FX TFlops 24 Tbytes HX TFlops 10 Tbytes M TFlops 3 Tbytes XE TFlops 59 Tbytes GreenBlade TFlops 38 Tbytes 2548X 10.6 TFlops 24 Tbytes SX-9 16 TFlops 10 Tbytes SX-8R 5.3 TFlops 3.3 Tbytes PC Cluster 6.1 TFlops 2.0 Tbytes FX TFlops 24 Tbytes CX TFlops Tbytes SR TFlops 5.5 Tbytes 합계 PFlops 2.06 Pbytes 출처 : Mitsuhisa Sato(2012) 95

102 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 3) 중국 (CNGrid) CNGrid 9, TFlops < 표 22> CNGrid 자원현황 ( ) 설치기관 시스템명 계산성능 스토리지 SSC Dawning5000A 200 TFlops 600 Tbytes CNIC Shenteng TFlops 1.4 Pbytes GSCC Dawning TFlops 40 Tbytes HKU GideonⅡ& MDRP-Cluster 20 TFlops 7.7 Tbytes SIAT Dawning4000A 10 TFlops 17.6 Tbytes Shandong Univ. LangchaoTS TFlops 18 Tbytes XJTU LangchaoTS TFlops 25 Tbytes HUST IBM p PFlops 15 Tbytes Tsinghua Univ. Tsinghua Tanshen TFlops 158 Tbytes IAPCM Yinhe 1 TFlops 4.9 Tbytes USTC HPSuperdome 1 TFlops 15 Tbytes 합계 450 TFlops 2.9 Pbytes 출처 : Depei Qian(2011), CNGrid 홈페이지 4) EU(PRACE) PRACE 12.8PFlops 6 25 PRACE(the Partnership for Advanced Computing in Europe) 96

103 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 < 표 23> PRACE 자원현황 시스템명설치기관 ( 국가 ) 실측성능 (TFlops) 1 CURIE GENCI( 프랑스 ) 1,359 2 Hermit GCS( 독일 ) FERMI CINECA( 이탈리아 ) 1,788 4 SuperMUC GCS( 독일 ) 2,897 5 JUQUEEN GCS( 독일 ) 5,008 6 MareNostrum BSC( 스페인 ) 925 합계 12,808 5) 한국, ( ) , 8 57) -, ) (2006, KISTI) 57) (KSCA : Korea Supercomputing Center Associate) 97

104 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 - 14 PLSI 58), , -, < 표 24> 국내슈퍼컴퓨팅센터협의회슈퍼컴퓨터연동현황 ( ) 기관명건국대 GIST KIAS KOBIC VENUS (Appro) KIGI (IBM x335) 시스템명 ( 모델명 ) gene (x86 클러스터 ) KOBIC (SUN X4100) 네트워크 노드수 전체 CPU 수 노드 계산성능 (TFlops) 1GbE Myrinet GbE GbE 동명대 YONGMA (IBM BladeCenter HS21) 1GbE TUSMP (IBM p690) 1GbE 부경대 BADA 1GbE ) "Partnership & Leadership for the nationwide Supercomputing Infrastructure" 98

105 Ⅲ. 슈퍼컴퓨터정책동향 기관명부산대 UOS UNIST KISTI 시스템명 ( 모델명 ) PDAISY (SGI Altix 1350) T2 (x86 클러스터 ) 네트워크 IB 4x SDR 노드수 전체 CPU 수 노드 계산성능 (TFlops) GbE UNIST SMP (IBM p690) 1GbE CHEETAH (x86 클러스터 ) 1GbE PGAIA (IBM p595) HPS PGAIA2 (IBM p595) IB 4x DDR 24 1, PORION (IBM p575) HPS TACHYON (SUN Blade 6084) TACHYON2 (SUN Blade B6275) IB 4x DDR 192 3, IB 4x QDR GLORY (SUN x2100) 1GbE BAEKDUSAN (Dell PE R410) 1GbE SOLBARAM (Intel Modular server) SINBARAM (Appro Blade) TITAN (Appro + x86) PGFS ( 글로벌공유파일시스템-13 노드 ) SAM-QFS (SUN X4600-2노드 ) 2GbE (bonding) IB 4x QDR GbE /10GbE GbE 합계 4,165 33, 출처 : KISTI( ), PLSI 연동슈퍼컴퓨팅자원월간운영현황보고 ) 99

106 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. 결론 NITRD PITAC 2010 (NSCI) 2004 Earth Simulator Top ,,

107 Ⅳ. 결론 - SW SW CPU - CPU MIPS Godson CPU * COCOM (Coordinating Committee for Multilateral Export Controls) 101

108 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향, - CPU, GPU - 2 (interconnect) CPU -, 2 (Linux),, ' (Kylin), 1 Earth Simulator, K Computer 1 Post-K Exa Fujitsu, Hitachi, NEC Top ,

109 Ⅳ. 결론 - K 10Peta Blue Waters ( (NSF), IBM ) - SW 1400 ( 1 5 ) - IT, (6 ) SW, 103

110 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 Exa-Scale 1 Peta-Scale 59) - 10PF ( ) - ( ) - < 표 25> 한국 - 중국 - 일본의초고성능컴퓨팅정책효과 국가주요정책일자 정책당시보유현황 현재보유 정책전기울기 정책후기울기 한국법률제정 대 9 대 중국 일본 세계최고초고성능컴퓨터개발착수 세계최고초고성능컴퓨터개발착수 대 61 대 대 32 대 ) 2020 : 104

111 Ⅳ. 결론 95 한국 법률제정후 85 중국 중국개발착수후 일본 75 일본개발착수후 선형 ( 한국 ) y = x R?= 선형 ( 법률제정후 ) 선형 ( 중국 ) 선형 ( 중국개발착수후 ) 선형 ( 일본 ) 선형 ( 일본개발착수후 ) y = x R?= y = x R?= y = x R?= y = x R?= y = x R?= [ 그림 14] 한국 - 중국 - 일본의초고성능컴퓨팅정책효과 105

112 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 4.2. ( ),, ( ),, ( ) / ( ),,, ( ) / 106

113 Ⅳ. 결론 ( ),,.,, - 60) -, -,,,, R&D National Coordination Office (NCO) for NITRD ) Getting Up to Speed, The Future of Supercomputing(2004) 107

114 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향

115 참고문헌 참고문헌 ( ) R&D (2015, KISTI) ( 13~ 17) (2012, ) (2014, Karaki Tetsuo) 2020 : ) (2015, R&D R&D (2015, KISTI) (2008, KISTI) (2013, KISTI) (2012, KISTI) M&S 4.0 (2014, KISTI) (2013, KISTI) (2011, JST-CRDS) 2012 (2012, KISTEP) (2011, ETRI)) KISTI 2 (2001~2005) 3 (2006~2010) 1 (2003~2007) 2 (2008~2012) National Strategic Computing Initiative(2015, ) 109

116 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 The Exascale Effect: the Benefits of Supercomputing Investment for U.S. Industry(2015, Council on Competitiveness) White Paper: Excellence and Opportunity? - a science and innovation policy for the 21st century(2000, ) < > Top500 ( ( ( 8 ( e-japan ( K( 110

117 부 록

118

119 부록 [ 부록 1] 슈퍼컴퓨터관련용어설명 구분용어설명 프로세서 (Processor) 코어 (Core) - CPU(Central Processing Unit), 혹은코어 (core) 와동일한의미로사용됨 - 컴퓨터의가장중요한부품으로연산, 시스템제어등의기능을수행 - 소프트웨어명령의실행이이루어지는컴퓨터의부분, 혹은그기능을내장한칩 - 컴퓨터 CPU 내에포함되어독립된연산을수행할수있는단위로서, 듀얼코어는하나의 CPU 에 2 개의코어가존재하며, 쿼드코어는 4 개의코어가동작함 구성요소 가속기 - 수십에서수천개의소형코어로구성된보조프로세서 - 인텔 (Intel) 의 Xeon Phi 프로세서와엔비디아 (NVIDIA) 의 GPU 가대표적 GPU/ 그래픽처리장치 - GPU(Graphic Processing Unit) 는컴퓨터의그래픽을담당하는부품 - GPU 는그래픽처리를위해특수목적의수천개이상의소형코어를가짐 - CPU 와동시에 GPU 의수천개코어를병렬계산용도로활용하는슈퍼컴퓨터가늘고있는추세 Xeon Phi 프로세서 - 인텔 (Intel) 이개발한가속기 ( 보조프로세서 ) 로써, 고성능컴퓨팅을목한목적으로개발됨 - MIC(Many Integrated Core) 라고도불림 TOP500 - 매년 6 월과 11 월발표되는세계에서제일빠른슈퍼컴퓨터 500 대의순위 - 성능측정 ISC SC Linpack - 매년 6 월유럽에서개최되는슈퍼컴퓨팅학회로써, 세계에서제일빠른슈퍼컴퓨터 500 대 (top500) 의순위를발표 - International Supercomputing Conference - 매년 11 월미국에서개최되는슈퍼컴퓨팅학회로써, 세계에서제일빠른슈퍼컴퓨터 500 대 (top500) 의순위를발표 - Supercomputing Conference - LINPACK 은컴퓨터에서수치선형대수를처리하기위한소프트웨어라이브러리로써, TOP500 슈퍼컴퓨터들을성능을측정하는데사용 113

120 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 구분용어설명 플롭스 (Flops) - 단위시간에처리할수있는부동소수점 ( 실수 ) 명령의수로서컴퓨터의성능을표현하는단위중하나 (Floating Point Operation per Second) - MFlops(1 초에 100 만번연산 ), GFlops(1 초에 10 억번연산 ), TFlops(1 초에 1 조번연산 ) PFlops(1 초에 1,000 조번연산 ), ExaFlops(1 초에 1,000,000 조번연산 ) 실측성능 (RMAX) 이론성능 (RPEAK) - 실제측정한컴퓨터의성능으로써, Top500 의경우 LINPACK 프로그램의실행을통해초당수행한부동소수점 ( 실수 ) 명령의수를측정 - Top500 에서는실측성능을 RMAX 로표현 - 제조사에서발표한이론상컴퓨터의성능으로써, 초당수행가능한부동소수점 ( 실수 ) 명령의수로표현 - Top500 에서는이론성능을 RPEAK 로표현 기타 계산과학 (Computational Science) NITRD - 과학이나공학문제를수치적방법과컴퓨터계산을이용하여해결하는학문으로 Scientific Computing 이라고도함 - 미국의 IT R&D 프로그램 - Networking and Information Technology Research and Development 114

121 부록 [ 부록 2] 미국의고성능컴퓨팅법 (1991) 전문번역 P.L The High Performance Computing Act of 1991 S.272 (High Performance Computing Act) , , (bill) 1. (Short Title) (Findings). (1),,, (advancement). (2),,,. (3),,. (4). 115

122 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (5),,. (6) 1991 OSTC(Office of Science and Technology Policy) :,.,,. 3.. (1), (A) (B), (C),, (D) (E) (F) (G) (H), ( I ),,, 116

123 부록 (2) (1) (Director)": OSTP (2) (Grand Challenge)":, (3), ( ),,,, (4) 102 (5) 101 I (a) 국가고성능컴퓨팅프로그램 (1), (A),, (B),,. (2) (A) (B) 117

124 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (C) (D),,, (E) (F), (G) (H),,,. (I) (i),, (ii) (3)(A) (3) (A). (B). (C),,. (4) (3)(A) (A). (B). (i) (ii) (iii) 118

125 부록 (iv) (v) (vi) (vii) (viii) (ix) (x) (xi) (C),,,,. (D). (E). (b) 고성능컴퓨팅자문위원회,,,,... (1) (2) (3) (4) (5) 119

126 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (c) 예산관리국 (Office of Management and Budget) (1). (A). (B). (2) (a)(3)(a),,, (a) 구축 --,,,,,,,. (b) 접근--,,,,.,,.,,. (c) 네트워크특성 -- 네트워크는 -- (1),,. 120

127 부록 (2),,,,. (3),,. (4) ( ),,. (5),,. (6). (7). (8),,. (9). (10),,. (d) DARPA의책무-- DARPA(Defence Advanced R esearch Projects Agency),. (e) 정보서비스 --., 121

128 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향,,,. (f) 기금사용 --. (g) 의회에보고서제출-- 1. (1), (2) (3), (4) (5) (6) II (a) 일반적책무 -- I -- (1) 122

129 부록,. (2),,,. (3). (4),,. (b) 기금충당인정 , , , , (a) 일반적책무 -- I.,,,. (b) 기금충당인정 , , , , (a) 일반적책무 -- I -- (1). 123

130 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (2). (3),,. (4). (b) 협업연합 (1),. (2). (3) (4),,,,. (c) 기술전수--. (d) 의회에년차보고서제출 -- 1,. (e) 기금충당인정--(1) , , , , (2) 1992, 1993, 1994, 1995,

131 부록 (a) 일반적책무-- I (1) (NIST) (A). (B),,. (C). (2) (NOAA),,,. (b) 고성능컴퓨팅및네트워크보안 (Public Law ; 101 Stat. 1724),. (c) 연방조달규정연구-- (1). (A) 125

132 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 (B) (2), 1 (1). (d) 기금충당인정--다음사항이인정되어야한다.-- (1) , , , , (2) , , , , (a) 일반적책무 -- I,,. (b) 기금충당인정 , , , , (a) 일반적책무-- I,,,,,,. 126

133 부록 (b) 기금충당인정 , , , , (a) 비적용--,. (1), (2) (a) (1) (5), (b) 프로토타입과초기생산모델의취득--, (a) 확인--. (1). (2),. (3),,,,, 127

134 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향. (4). (5),, 1979 (Trade Agreements Act, 19 U.S.C et seq.). (b) 연차보고서-- (1) --. (A),, (1980 Stevenson-Wydler (15 U.S.C. 3710a(d)(1)) 12 (d)(1) ) (i),. (ii) (B) 1 (i),, (ii) 1988 Buy American Act (41 U.S.C. 10a-10d; Buy American Act ) III,,,,,, (2) (a)(3)(a). 128

135 부록 (c) 슈퍼컴퓨터합의검토-- (1) -- ( ) ( ), (2) --,. (d) BUY AMERICA ACT의적용--, 1988 Buy America Act (41 U.S.C. 10a-10d; Buy America Act ) III. 129

136 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 [ 부록 3] 일본의 특정첨단대형연구시설의 공용촉진에관한법률 1 제 1 조 ( 목적 ) (. ), ( ) ( ),. 제 2 조 ( 정의 ) ( ( ) 2 1 ) ( 130

137 부록 ) ( ). ( ). ( ).... ( ). 제 3 조 ( 정부의책무 ) ( ),. 131

138 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 2 제 4 조문부과학대신 2 2 ( ) ,. 2,.. 3 제 5 조 ( 특정첨단대형연구시설설치자의업무 ). 132

139 부록 특정방사광시설 1. 방사광공용시설의건설및유지관리를하고, 이를연구자등의공용에제공하는것 2. 방사광전용시설을설치하여이를이용한연구등을하는자에대하여해당연구등에필요한방사광의제공그밖의편의를공여하는것 3. 전 2 호의업무에부대하는업무를하는것 특정고속전자계산기시설 1. 초고속전자계산기를개발하고, 특정고속전자계산기시설의건설및유지관리를하고, 이를연구자등의공용에제공하는것 2. 전호의업무에부대하는업무를하는것. 1., 제 6 조 ( 실시계획 ) 1 ( 9 1 ) , 제 7 조 ( 독립행정법인이화학연구소법 및 독립행정법인일본원자력연구개발 기구법 의특례 )

140 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 ( ) ( ) 33 1,. 4 제 8 조 ( 등록등 ) ( ) 5 ( ). 1. ( ) 2., ( ) ( ) 2 2 ( ). 제 9 조 ( 등록시설이용촉진기관에의한이용촉진업무의실시등 ) 1 134

141 부록.. 2. 제10조 ( 결격조항 ) , 제11조 ( 등록기준등 ) , 특정첨단대형연구시설의구분 특정방사광시설 이용지원업무를담당하는자 1. 연구시설상담자 [ 학교교육법 (1947 년법률제 26 호 ) 에근거한대학 ( 단기대학을제외한다. 이하이표에서같다 ) 에서이학이나공학의과정이나이에상당하는과정을마치고졸업한후 5 년이상방사광을사용한연구등의경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정방사광시설에서시설이용연구의실시에관하여연구자등에대한상담업무를하는자를말한다 ] 135

142 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 특정고속전자계산기시설 2. 안전관리자 ( 방사성동위원소등에의한방사선장해의방지에관한법률 (1957 년법률제 167 호 ) 에따른제 1 종방사선취급주임자면허를취득한후 3 년이상방사선에관한안전성의확보에관한업무에종사한경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정방사광시설에서의연구자등의안전확보에관한업무를하는자를말한다 ) 1. 연구실시상담자 ( 학교교육법 에근거한대학에서정보공학이나통신공학의과정이나이에상당하는과정을마치고졸업한후 3 년이상전자계산기의조작에관한실무경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정고속전자계산기시설에서의시설이용연구의실시에관하여연구자등에대항상담업무를하는자를말한다 ) 2. 네트워크관리자 [ 학교교육법 에근거한대학에서정보공학이나통신공학의과정이나이에상당하는과정을마치고졸업한후 3 년이상정보통신네트워크시스템 ( 복수의전자계산기를서로전기통신회선으로접속하여정보의전자적방식에의한유통및정보처리를하는시스템을말한다. 이하이표에서같다 ) 의운영에관한실무경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정고속전자계산기시설에서의정보통신네트워크시스템의운영업무를하는자를말한다 ) 3. 정보처리안전관리자 ( 학교교육법 에근거한대학에서정보공학이나통신공학의과정이나이에상당하는과정을마치고졸업한후 3 년이상정보처리에관한안전성및신뢰성의확보에관한실무경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정고속전자계산기시설에서의정보처리의안전성및신뢰성의확보에관한업무를하는자를말한다 ) 특정중성자선시설 1. 연구실시상담자 ( 학교교육법 에근거한대학에서이학이나공학의과정이나이에상당하는과정을마치고졸업한후 5 년이상중성자선을사용한연구등의경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정중성자선시설에서의시설이용연구의실시에관하여연구자등에대한상담업무를하는자를말한다 ) 2. 안전관리자 ( 방사성동위원소등에의한방사선장해의방지에관한법률 에따른제 1 종방사선취급주임자면허를취득한후 3 년이상방사선에대한안전성의확보에관한업무에종사한경험이있는자또는이와동등이상의지식경험이있는자로서특정중성자선시설에서의연구자등의안전확보에관한업무를하는자를말한다 )

143 부록 제12조 ( 등록시설이용촉진기관에의한이용 ). 제13조 ( 준용 ) , 1 ( 9 1 ). 제14조 ( 등록의갱신 ) , 제15조 ( 이용촉진업무의실시에관한의무 )

144 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 제 16 조 ( 선정위원회 ) 8 1 1,. 제17조 ( 업무규정의인가 ) ( ).... 제18조 ( 이용촉진업무의휴폐지 ). 제19조 ( 재무제표등의비치및열람등 ) 3, [ (,. ). ]

145 부록., ( ) 제20조 ( 구분경리 ). 제 21 조 ( 교부금 ). 제 22 조 ( 임원의선임및해임 ). 제23조 ( 임원및직원의공무원인성질 ) ( ) ( ). 139

146 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 제24조 ( 보고및검사 ),.,. 1. 제25조 ( 적합명령 ) 제26조 ( 개선명령 ) 15. 제27조 ( 등록의취소등 ) , 12, 18, 19 1,

147 부록 제28조 ( 공시 ) 제29조 ,, 5 제 30 조,. 141

148 주요국의초고성능컴퓨터육성입법 정책동향 제31조 ( ) ( ) 제1조 ( ) 제2조. ( ) 제3조 5,,. 142