AMD는 에픽(EPYC) 프로세서 및 AMD 인스팅트(AMD Instinct) 액셀러레이터를 앞세워 시뮬레이션과 모델링 등 복잡한 워크로드를 지원하며 HPC 분야에서 영향력을 확장해왔다. 최근에는 슈퍼컴퓨팅 콘퍼런스 2022(SC22)에서 고성능 컴퓨팅(HPC) 솔루션 부문 업데이트를 발표했다. AMD의 데이터 센터 솔루션 그룹을 총괄하는 포레스트 노로드(Forrest Norrod) 수석 부사장은 “HPC 기술의 발전은 새로운 혁신을 위한 연구 활동을 촉진시켜 모두의 삶의 질을 향상시키고 사회 전반에 큰 영향을 미친다”며, “AMD는 지속적으로 에픽 프로세서와 인스팅트 액셀러레이터의 혁신을 이루어 여러 난제 해결을 위한 첨단 연구를 지원해나갈 것”이라고 밝혔다.   ▲ AMD 에픽 CPU 및 인스팅트 GPU 가속기 기반의 프론티어 슈퍼컴퓨터   또한, AMD는 전세계 슈퍼컴퓨터 순위를 산정하는 톱500(Top500) 최신 리스트에 AMD 프로세서를 탑재한 슈퍼컴퓨터 101대가 이름을 올렸다고 밝혔다. 이는 2021년 11월 톱500 리스트의 73대보다 38% 늘어난 것이다. AMD 프로세서 및 액셀러레이터가 탑재된 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory : ORNL)의 프론티어(Frontier) 슈퍼컴퓨터는 1.1 엑사플롭스(exaflops)의 성능으로 최신 톱500 리스트에서 1위를 차지했다. 프론티어는 HPC 및 인공지능(AI) 워크로드 처리 성능을 측정하는 HPL-MxP 혼합 정밀도 벤치마크(HPL-MxP Mixed-Precision Benchmark)에서도 7.94 엑사플롭스의 혼합 정밀도 컴퓨팅 성능을 기록했다. 에픽 프로세서 및 인스팅트 액셀러레이터를 탑재한 포시(Pawsey) 슈퍼컴퓨팅 센터의 세토닉스(Setonix) 시스템은 27.2 페타플롭스의 성능으로 최신 톱500 리스트에서 15위를 기록했다. AMD의 솔루션은 그린500(Green500) 리스트에도 높은 순위를 기록했다. 에픽 프로세서와 인스팅트 액셀러레이터는 프론티어 테스트 및 개발 시스템(TDS) 부문 2위와 전체 시스템 부문 6위를 차지한 슈퍼컴퓨터를 포함해, 상위 20개 75%의 시스템에 탑재된 것으로 확인됐다. 특히, 프랑스 과학 연구 센터(Grand équipement national de calcul intensif : GENCI)의 아다스트라(Adastra) 슈퍼컴퓨터는 58.02 와트당 기가플롭스(gigaflops/watt)의 성능으로 그린500 리스트에서 3위를 기록했는데, 아다스트라는 4세대 에픽 CPU와 AMD 인스팅트 MI250(AMD Instinct MI250) 액셀러레이터를 탑재한 최초의 슈퍼컴퓨터였다.   ▲ 4세대 AMD 에픽 프로세서   한편, AMD는 파트너사와 폭넓은 협업을 통해 HPC 분야에서 AMD 프로세서와 액셀러레이터의 영향력을 키운다는 계획을 소개했다. '젠 4(Zen 4)' 코어 아키텍처를 기반으로 설계된 4세대 에픽 프로세서는 최대 96 코어, 12 채널, 384GB의 DDR5 메모리를 탑재해 다양한 워크로드에 필요한 HPC 성능을 제공한다. 그리고 기업용 보안 프로그램인 차세대 AMD 인피니티 가드(AMD Infinity Guard)를 지원해, 이전 세대 대비 2배 많은 암호화 키를 활용하여 4세대 에픽 프로세서 하드웨어 또는 클라우드에 저장된 데이터를 보호할 수 있게 했다. AI 및 머신 러닝 애플리케이션 구동에 필요한 DDR5 메모리와 PCIe 5.0, 메모리 용량 확장을 위한 CXL 1.1+를 지원하는 것도 특징이다. 휴렛 팩커드 엔터프라이즈(HPE)는 4세대 에픽 프로세서와 AMD 인스팅트 MI250X가 탑재된 HPE 크레이 EX2500(HPE Cray EX2500) 및 HPE 크레이 XD2000(HPE Cray XD2000) 슈퍼컴퓨터를 발표했다. 레노버(Lenovo)는 독일 포츠담 기후 영향 연구소(PIK)가 차세대 슈퍼컴퓨터에 4세대 에픽 프로세서와 레노버의 HPC, 레노버 넵튠(Neptune) 수냉 솔루션을 도입한다고 발표했다. 마이크로소프트의 새로운 HPC 전용 가상 머신인 HBv4-시리즈 VM과 새로운 HX-시리즈 VM은 4세대 에픽 프로세서를 탑재하고 AMD 3D V-캐시(AMD 3D V-Cache) 기술을 지원할 예정이다.

AMD는 자사의 하드웨어를 탑재한 슈퍼컴퓨터가 최신 톱500(Top500) 및 그린500(Green500) 리스트에서 1위를 차지했다고 발표했다. AMD 에픽(EPYC) 프로세서 및 AMD 인스팅트 MI250x(AMD Instinct MI250x) 액셀러레이터를 탑재한 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory, 이하 ORNL)의 프론티어(Frontier) 시스템은 1.1 엑사플롭스(exaflops)의 연산속도를 기록하며 엑사스케일의 장벽을 돌파했다. 이는 2022년 6월 기준 톱500 리스트에서  2위를 차지한 시스템의 두 배 이상이며, 프론티어를 제외한 상위 7개 시스템의 연산 능력의 합계보다 높은 수준이다.   ▲ AMD 에픽 CPU 및 인스팅트 GPU 가속기 기반의 프론티어 슈퍼컴퓨터   또한, 프론티어 테스트 및 개발 시스템(TDS)은 최적화된 3세대 AMD 에픽 프로세서 및 인스팅트 MI250x 액셀러레이터로 구성된 단일 캐비넷 기준 와트 당 62.68기가플롭스(gigaflops)의 전력 효율성을 달성하며, 2022년 6월 기준 그린500 리스트에서 1위를 차지했다. 프론티어 시스템은 머신러닝 및 딥러닝(DL) 기반 HPC 및 AI 성능을 측정하는 HPL-AI(High Performance LINPACK for Accelerator Introspection)에서도 6.86엑사플롭스의 혼합 정밀도 컴퓨팅 성능을 기록했다. 프론티어 시스템은 지속적인 테스트와 검증을 거친 후 2022년 말 최종 승인 및 과학계 대상의 얼리 액세스를 실시하며, 이후 2023년 초 과학계에 완전 개방할 예정이다. 한편, AMD는 "이번 톱500 및 그린500 리스트에서 HPC 업계 전반에 걸쳐 AMD 솔루션에 대한 선호도가 빠르게 증가하고 있는 것으로 나타났다"고 전했다. 톱500에서 전년 대비 95% 증가한 총 94개의 시스템이 AMD의 프로세서를 탑재하고 있으며, 이 중에는 인스팅트 MI200 액셀러레이터를 탑재한 7개 시스템이 포함되었다는 것이다. 인스팅트 기반 시스템이 제공하는 성능 수치는 톱500 리스트의 나머지 161개 액셀러레이터 시스템의 연산 능력을 모두 합친 것과 거의 동일한 수준으로 나타났다. 그린500 리스트에서 에픽 프로세서와 인스팅트 액셀러레이터는 전력 효율성 부문 세계 4대 슈퍼컴퓨터 시스템을 지원하며, 상위 10개 시스템 중 8개, 상위 20개 중 17개에 탑재된 것으로 나타났다. AMD의 포레스트 노로드(Forrest Norrod) 데이터 센터 솔루션 그룹 총괄 수석 부사장은 “AMD 에픽 프로세서와 인스팅트 액셀러레이터가 세계 최고 성능 및 전력 효율성을 기반으로 엑사스케일 장벽을 돌파한 최초의 슈퍼컴퓨터에 탑재되어 매우 기쁘다”며 “AMD는 고성능 컴퓨팅의 한계를 뛰어넘어 과학의 발전을 위한 성능 혁신의 노력을 지속해 나갈 것”이라고 밝혔다.

AMD가 아마존 웹 서비스(AWS)의 아마존 EC2 Hpc6a 인스턴스에 자사의 에픽(EPYC) 프로세서 기술을 지원한다고 밝혔다. 지난 2020년 2세대 에픽 프로세서를 EC2 C5a 인스턴스에 공급한 이후 이번에 3세대 에픽 프로세서가 AWS 클라우드에 도입된 것이다. 아마존 EC2 Hpc6a 인스턴스는 클라우드 기반 고성능 컴퓨팅(HPC) 워크로드를 위한 제품이다. 반도체 설계(EDA), CFD(전산 유체 역학) 등 CAE, 유전체학, 기상 관측, 재무 위험 모델링, 지진 영상(seismic imaging) 작업 등 높은 HPC 성능을 요구하는 워크로드를 지원하는 Hpc6a 인스턴스는 C5a 인스턴스의 최고급 모델과 비교할 때 CPU 코어 수는 같지만 메모리와 네트워크 대역폭은 늘어났다.   ▲ 이미지 출처 : Amazon Web Services 한국 블로그   AWS의 설명에 따르면 HPC6a 인스턴스는 384GB RAM과 96개의 3세대 에픽 프로세서 코어로 100Gbps 네트워킹을 제공하며, 동급의 x86 기반 컴퓨팅 최적화 인스턴스보다 향상된 가격 대비 성능을 제공한다. AWS는 심센터 STAR-CCM+(Simcenter STAR-CCM+)의 자동차 CFD 시뮬레이션 벤치마크 결과를 소개했는데, 이 벤치마크에서는 Hpc6a가 EFA 네트워킹을 통해 최대 400개의 노드(약 40,000코어)까지 확장할 때 약 100%의 확장 효율성을 유지하면서, c5n 인스턴스에 비해 비용이 70% 저렴한 것으로 나타났다. AWS는 "Hpc6a 인스턴스를 사용할 때 더 저렴한 비용으로 새로운 설계를 더 빠르게 제공할 수 있다"고 덧붙였다. 3세대 AMD 에픽 프로세서 기반의 AWS EC2 Hpc6a 인스턴스는 현재 미국 동부(오하이오) 및 미국 서부 AWS 거브클라우드(AWS GovCloud)에서 제공되고 있으며, 인스턴스 제공 지역은 향후 확대될 예정이다. AWS 고객은 AWS 공식 웹사이트 내 EC2 Hpc6a 인스턴스 전용 페이지에서 구매 후 사용 가능하다.   ​​​​​​​   AWS의 데이비드 브라운(David Brown) EC2 담당 부사장은 "3세대 AMD 에픽 프로세서 기반의 아마존 EC2 Hpc6a 인스턴스는 HPC 인프라 구축 및 유지를 위한 별도의 초기 비용 없이도 강력한 컴퓨팅 성능, 빠른 메모리 및 스토리지, 높은 수준의 인스턴스 간 통신이 필요한 HPC 워크로드를 보다 유연하게 구현할 수 있도록 지원한다"고 소개했다. AMD 서버 사업부의 댄 맥나마라(Dan McNamara) 수석 부사장 겸 총괄 책임은 "AMD는 연구에 특화된 엑사스케일 시스템부터 아마존 EC2 Hpc6a와 같은 HPC 클라우드 컴퓨팅 인스턴스에 이르기까지 여러 분야에 걸쳐 HPC 솔루션을 공급해 왔다"며, "AWS와의 협업을 통해 지속해서 첨단 HPC 기술을 선보이고, 다양한 난제 해결을 위한 고객의 노력을 뒷받침할 것”이라고 전했다. 한편, AMD는 벤치마크 점수를 기반으로 전 세계 슈퍼컴퓨터 순위를 월간으로 선정하는 톱500(Top500) 리스트에 포함된 73개의 슈퍼컴퓨터에 EPYC 프로세서를 제공하고, 70개의 HPC 세계 신기록을 수립하는 등 HPC 시스템 분야에서 영향력을 확장해왔다고 소개했다.

AMD가 http://www.amd.com/ 자사의 에픽(EPYC) 프로세서를 채택한 신규 고객을 공개하면서, 매해 두 차례 발표되는 톱500 슈퍼컴퓨터 리스트의 50위 안에 진입한 시스템 중 네 대가 에픽 프로세서를 탑재했다고 전했다.  에픽 프로세서는 인디애나 대학교(Indiana University), 퍼듀 대학교(Purdue University) 및 CERN(유럽 핵물리 연구소: Conseil Européenne pour la Recherche Nucléaire)을 비롯해 아마존 웹서비스, 구글, 오라클 클라우드 등 고성능 컴퓨팅(HPC) 클라우드 인스턴스에 새롭게 도입되며, 과학 및 보건 분야에서 보다 진보된 연구를 위한 지원을 확대해나가고 있다. 인디애나 대학교는 곧 출시되는 3세대 AMD 에픽 프로세서를 탑재한 8 페타플롭스의 분산형 클라우드 컴퓨팅 시스템인 제트스트림 2(Jetstream 2)를 도입할 예정이다. 이 시스템은 AI, 사회과학, 코로나19(COVID-19) 연구 등 다양한 분야의 연구자들이 활용할 계획이며, 인디애나대학교 캠퍼스는 빅 레드 200 슈퍼컴퓨터에도 이미 AMD 에픽 프로세서를 사용하고 있다. 또한, 세계 최대 입자 물리연구소인 CERN은 최근 기가바이트 서버 내 2세대 AMD 에픽 프로세서를 통해 최신 LHC(Large Hadron Collider) 실험에서 얻은 방대한 양의 데이터를 기반으로 뷰티 쿼크(beauty quarks)로 알려진 입자를 신속하게 발견해냈다. 새로운 연구 사례는 PCIe 4.0, DDR4의 증가된 대역폭과 DDR4 메모리 속도, 64코어 AMD 에픽 7742 프로세서의 결합으로 연구자들이 LHC에서 초마다 발생하는 40테라바이트의 충돌 데이터에서 생성되는 원시 데이터 스트림을 수집할 수 있는 방법을 자세히 보여준다.     한편, 올 6월 톱500 리스트에서는 에픽 프로세서를 탑재한 슈퍼컴퓨터 중 네 대가 50위권에 진입했다. ▲7위인 셀레네(Selene)는 AMD 에픽 7742를 탑재한 엔비디아 DGX A100 슈퍼팟 플랫폼 기반 시스템이다. ▲30위인 벨레노스(Belenos)는 기후 과학에 대한 연구를 진행하는 메테오-프랑스(Météo-France)의 불세쿼나(BullSequana) XH2000 슈퍼컴퓨터 두 대 중 하나로, 2세대 AMD 에픽 프로세서를 탑재했다. ▲34위인 줄리오-퀴리(Joilot-Curie)는 프랑스 국가 고성능 컴퓨팅 기관인 GENCI의 불세쿼나 XH2000 시스템은 2세대 AMD 에픽 프로세서 탑재 후 순위가 향상됐다. ▲48위인 마티(Mahti)는 핀란드 과학 정보 기술 센터(Center for Science Information Technology)의 불세쿼나 XH200 슈퍼컴퓨터로 2세대 AMD 에픽 프로세서를 도입했다. AMD의 데이터센터 및 임베디드 시스템 그룹 총괄 겸 수석 부사장인 포레스트 노로드(Forrest Norrod)는 “유수의 HPC 기관들이 세계 최대의 난제를 해결할 수 있도록 최첨단 연구 과정에 2세대 에픽 프로세서를 점점 더 많이 활용하고 있다”며, “자사의 에픽 CPU, 라데온 인스팅트(Radeon Instinct) 가속 카드 및 개방형 소프트웨어 프로그래밍 환경은 엑사스케일급 컴퓨팅 산업을 발전시키는 것은 물론, 최상위급의 슈퍼컴퓨팅 클러스터와 클라우드 컴퓨팅 환경을 지원해 글로벌 HPC 생태계 강화에 기여하고 있다”고 말했다.

엔비디아가 DGX 슈퍼POD(DGX SuperPOD)의 2세대 모델을 공개했다.  엔비디아는 2019년 여러 개의 DGX 시스템을 결합한 DGX 슈퍼POD를 처음 선보였고, 전세계 슈퍼컴퓨터의 성능을 비교한 '톱500(TOP500)'의 2019년 11월 리스트에서 20번째로 빠른 슈퍼컴퓨터로 이름을 올렸다.  엔비디아가 지난 4월 인수한 멜라녹스(Mellanox)의 네트워킹 기술을 더함으로써, 엔비디아는 복잡한 문제를 병렬로 처리하고 최대한 빠르게 문제를 해결할 수 있는 아키텍처로 데이터센터를 재정의하고 있다. 엔비디아 DGX A100 시스템과 멜라녹스 네트워크 패브릭을 기반으로 3주만에 구축된 DGX 슈퍼POD는 몇 주가 소요되는 복잡한 언어 이해 모델의 처리시간을 한 시간 내로 줄일 수 있다. DGX 슈퍼POD는 일반적으로 슈퍼컴퓨터에 들어가는 비용과 에너지 사용량을 훨씬 줄이면서도 획기적인 성능을 제공하는 것이 특징이다. 엔비디아 DGX A100 시스템과 멜라녹스 네트워크 패브릭을 기반으로 3주만에 구축된 DGX 슈퍼POD는 몇 주가 소요되는 복잡한 언어 이해 모델의 처리시간을 한 시간 내로 줄일 수 있다. 2세대 DGX 슈퍼POD는 140개의 DGX A100 시스템으로 이루어져 있으며, 1120개의 엔비디아 A100 GPU와 170개의 멜라녹스 퀀텀(Quantum) 200G 인피니밴드 스위치를 탑재해 약 700페타플롭(PF)의 AI 성능을 제공한다. 또한 4PB 용량의 고성능 스토리지 및 15km 길이의 광 케이블이 내장되어 있다.     멜라녹스 기술과 결합된 엔비디아 솔루션은 복잡한 문제를 병렬로 처리하고 최대한 빠르게 문제를 해결할 수 있는 아키텍처로 데이터센터를 재정의하고 있다. DGX A100에는 시스템 당 최대 9개의 인터페이스를 갖는 200Gbps HDR 인피니밴드(InfiniBand)를 갖춘 새로운 멜라녹스 ConnectX-6 VPI 네트워크 어댑터가 제공된다. 엔비디아는 시스템 간 상호연결성을 높이고 고성능을 제공하기 위해 멜라녹스 스위치를 활용한다. 또한, 엔비디아 DGX 슈퍼POD와 DGX A100을 통해 사용량 기반 지불방식(pay-as-you-grow) 모델로 쉽게 확장이 가능하면서도 운영에 미치는 영향을 최소화하는 AI 네트워크 패브릭을 설계했다. 엔비디아는 DGX 슈퍼POD를 확장 가능한 20개의 DGX A100 시스템 그룹으로 모듈화했다. 각각의 모듈은 멜라녹스 HDR 인피니밴드를 사용하는 2티어 팻트리(Fat-Tree) 스위치 네트워크 토폴로지로 지원되어, 초과가입(Oversubscription) 없이 완전한 바이섹션 대역폭을 제공한다. 또한, 세 번째 스위칭 티어를 추가하면 드래곤플라이+(DragonFly+) 또는 팻트리 토폴로지를 사용해 수천 대의 시스템으로 확장 가능하다. 이를 통해 기업들은 시스템 모듈 추가 관련 비용은 줄이면서 인프라 확장에 유연하게 대처할 수 있다. 많은 업계에서 고객 충성도 유지, 비용절감, 경쟁 업체와의 차별화를 위해 AI를 적극 활용하고 있다. 엔비디아는 "기업들은 엔비디아 DGX 슈퍼POD와 DGX A100가 제공하는 획기적인 성능, 신속성, 그리고 확장성을 활용해 그들이 당면한 AI 관련 도전과제를 해결하고 비즈니스 성과를 달성할 수 있다"고 전했다.