세계 슈퍼컴시장은 미중 2강

 

과학기술정보통신부는 오는 2023년까지 460억원을 들여 슈퍼컴퓨터 개발에 나선다정부가 2023년까지 460억원을 투입해 슈퍼컴퓨터의 핵심장치인 중앙처리장치(CPU)를 개발한다는 계획을 발표했다. 이른바 '슈퍼컴퓨터 개발 선도사업'이다. 세계 각국은 우수한 슈퍼컴퓨터를 경쟁적으로 개발·도입하고 있다.

슈퍼컴퓨터 개발 계획

슈퍼컴퓨터는 대용량의 데이터를 초고속으로 생산·처리·활용할 수 있는 컴퓨터 시스템이다. 일반 고성능컴퓨터와 비교하면 연산 속도가 수천 배 이상 빠르다. 인간이 계산할 수 없는 난제를 풀거나. 우주 생명공학 신소재개발 등 다양한 분야에서 활용된다. 과기정통부는 이번 사업을 통해 하드웨어(HW)와 소프트웨어(SW)를 함께 설계해 개발할 방침이다. 과기정통부는 4년 동안 슈퍼컴퓨터 CPU 시제품을 개발하고, 예비타당성조사를 거쳐 후속 연구와 연계해 자체 기술로 슈퍼컴퓨터 CPU 기술개발을 완성한다는 계획이다.

개발 초기부터 하드웨어와 소프트웨어 기술을 함께 설계하고 슈퍼컴퓨팅 응용 분야에 특화된 CPU를 설계할 수 있는 기술을 확보할 방침이다. 과기정통부는 이날부터 다음 달 4일까지 사업 공고를 하고, 45월 과제선정 평가를 할 계획이다.

세계의 슈퍼 컴퓨터 경쟁

세계 각국은 슈퍼컴퓨터를 과학 및 산업 경쟁력 확보를 위한 필수 자원으로 보고, 우수한 슈퍼컴퓨터를 경쟁적으로 개발·도입하고 있다. 특히 중국의 경우 정부 주도 대규모 투자로 단기간에 슈퍼컴퓨터 강국으로 떠올랐다. 물론 미국은 아직 세계 최강 지위를 유지하고 있다. 숫자로는 중국보다 적지만 합계성능은 세계 1위다. 세계 1위 성능 슈퍼컴퓨터도 미국에 있다. 일본은 3번째 슈퍼컴 강국이다.

세계 슈퍼컴퓨터 순위 사이트가 있다. 2회 성능을 기준으로 세계 500대 슈퍼컴퓨터 목록을 발표한다. 일반적으로 이 목록에 등재된 컴퓨터를 슈퍼컴퓨터로 본다. 세계 슈퍼컴퓨터 순위에서는 미국과 중국이 '2강 체제'를 유지하고 있다. 한국의 슈퍼컴퓨터는 14위에 올라 있다한국은 3대의 슈퍼컴퓨터만 500위 안에 들면서 슈퍼컴퓨터 선진국과 여전히 큰 격차를 보이고 있다. 수량에서는 중국이 228대를 보유해 2위 미국 117대를 압도했다. 하지만 연산능력을 보면 미국이 37.1%로 세계 1위였다. 중국은 32.3%2위다. 슈퍼컴퓨터 칩셋 분야에서는 미국이 우세하다. 500개 시스템 중 470개 시스템이 인텔의 처리기를 사용한다. 중앙처리장치도 엔비디아의 것이 대부분이었다. 슈퍼컴퓨터 분야 주도권을 두고 전통적인 강국인 미국과 풍부한 자본력과 급성장한 기술력으로 무장한 중국의 양강 구도가 지속되고 있는 것이다.

 

미래는 양자컴퓨터

세계적으로는 이미 양자컴퓨터 개발 경쟁이 시작됐다. 양자컴퓨터는 현재 디지털 컴퓨터 기술의 한계를 뛰어넘는 새로운 양자역학 기반의 컴퓨터다. 양자역학 원리에 따라 병렬 처리가 가능한 미래형 컴퓨터다. 양자 큐비트(qubit)란 기본 단위에 의한 계산 기능을 기반으로, 양자 프로세서 기술로 구성된다. 클래식 컴퓨터가 해결할 수 없는 컴퓨터 관련 문제를 풀 수 있는 잠재력을 갖춘 것으로 평가된다. 에너지 저장, 화학공학, 재료과학, 신약 개발, 프로세스 최적화, 머신러닝 등을 혁신할 것으로 기대된다.

사실 양자컴퓨터는 IBM이 오랫동안 공들여 온 산업 분야다. 미국 뉴욕 토머스 J. 왓슨 연구센터에 본부를 두고 일부 기업·기관과 일반인에 양자컴퓨팅 서비스를 제공한다. 최대 양자컴퓨터 시스템 마련을 위해 'IBM 퀀텀 컴퓨테이션 센터'를 지난 9월 개소했다. IBM은 양자컴퓨터를 발전·보급하기 위해 자체 보유한 양자물리학과 양자컴퓨팅 기술을 대중과 공유한다. 구글은 최근 양자컴퓨터 시장 참전을 알렸다. 현존 최고 슈퍼컴퓨터로도 1만년이 필요한 계산도 양자컴퓨터로는 200초에 해결할 수 있다는 것이다. 이미 구글, IBM 등은 양자 프로세서 기술을 접목해 특정 영역에서 기존 슈퍼컴으로 수년 걸리는 계산을 단 몇 초 만에 계산하는 결과를 내놨다. 국내 산업계에서는 유일하게 삼성전자가 양자컴퓨터 분야에 지속 투자하고 있는 것으로 알려지고 있다. 삼성전자는 2017년 말 IBM, JP모건 체이스, 영국 옥스퍼드대 등과 'IBM Q 네트워크'에 합류하고 양자컴퓨터 개발에 나섰다물론 양자컴퓨터는 아직 주류가 아니다. 아직 양자컴퓨팅 기술은 주로 개념증명 연구에 한정적으로 사용된다.

 

 
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