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연구자료
국가 슈퍼컴퓨팅 역량 강화 방안
  • 추형석 역대연구원
날짜2021.11.08
조회수9563
  • A Strategy for enforcing the National Supercomputing Capability
    • 슈퍼컴퓨팅 기술력은 국가의 과학기술 경쟁력을 가늠하는 지표로 종종 사용된다. 컴퓨터 과학의 정수가 결집된 슈퍼컴퓨터는 컴퓨터의 본질적인 기능인 계산을 극대화하여 도전적인 문제를 해결하는 도구로 활용한다. 새로운 소립자의 발견, 기후 예측, 신소재 개발 등에 활용되는 슈퍼컴퓨팅 기술은 곧 기초과학 경쟁력과 직결될 만큼 국가 경쟁력과 밀접한 관계에 있다. 본 보고서에서는 슈퍼컴퓨팅 기술의 국내외 동향을 살펴보고, 우리나라의 슈퍼컴퓨팅 역량 강화 방안을 제안하고자 한다.
    • 지난 50년간 슈퍼컴퓨터의 성능은 연산처리장치의 지수적인 성장과 발맞춰 향상됐다. 그러나 “연산처리장치의 성능은 18개월 마다 2배씩 향상된다.”라는 무어의 법칙은 깨어질 위기에 놓여있다. 반도체 제조 공정상의 물리적 한계 때문이다. 2배 성능향상을 달성하기 위해 소요되는 시간이 길어짐에 따라 슈퍼컴퓨터의 지수적인 성능향상 역시 정체기에 들어섰다. 따라서 슈퍼컴퓨팅 기술의 혁신적인 발전이 시급한 실정이다.
    • 슈퍼컴퓨팅 기술 혁신을 위해 해외 선진국은 천문학적인 재원과 역량을 투입하고 있다. 전통적인 슈퍼컴퓨터 강국인 미국은 지난 2008년부터 혁신을 위한 노력을 기울여왔으며, 차세대 슈퍼컴퓨터 개발을 위해 연간 5천억 원 이상 총액 5조 원에 육박하는 예산을 투자하고 있다. 중국은 풍부한 자금력으로 슈퍼컴퓨터를 확보하는데 중점을 두었으며, 최근 자체개발에 성공하여 자국 기술만으로 세계 1위를 차지함에 따라 미국 일변도의 슈퍼컴퓨터 시장을 위협하고 있다. 일본은 자연재해 예측이라는 현실적인 수요에 의해 슈퍼컴퓨팅 기술이 발전한 국가로, 차세대 슈퍼컴퓨터 개발에 1조 2천억 원의 재원을 투입하고 있다.
    • 우리나라도 지난 2011년 ????국가초고성능컴퓨터 활용 및 육성에 관한 법률????을 제정하여 슈퍼컴퓨터의 순차적인 도입과 자체개발, 인력양성 등에 힘쓰고 있다. 그러나 국내 연구수준이나 환경을 비춰볼 때, 우리나라의 슈퍼컴퓨터 기술력은 선진국과 분명한 격차가 존재한다. 따라서 국가 슈퍼컴퓨팅 역량 강화를 위해서는 우리의 실태를 정확히 파악하는 것이 선결돼야 할 과제다. 이를 바탕으로 우리의 정책적 전략을 수립할 필요가 있다. 본 보고서에서는 국가 슈퍼컴퓨팅 역량 강화 방안으로 (1단계) 정부 주도의 슈퍼컴퓨터 특정 요소기술의 집중 연구개발 및 기술추격을 위한 슈퍼컴퓨터 자체개발과 (2단계) 슈퍼컴퓨팅 기술의 완전 국산화 달성으로 슈퍼컴퓨터 전문기업 육성 방안을 제시했다.
  • Executive Summary
    • Supercomputing is often used for measuring national competitiveness of science and technology. Supercomputer, which concentrates the essence of computer science, is utilized for solving challenge problems by maximizing computational performance. As the supercomputing technology is targeting a discovery of new elementary particle, climate changes, and development of new material, it has very close relationship with the competitiveness of natural science. In this report, I explained current status of domestic and international supercomputing. Based on this, I will suggest a strategy for enforcing the national supercomputing capability in Korea.
    • In last five decades, the performance of supercomputer has increased dramatically following with exponential growth of processing units. However, the Moore’s law, which demonstrate doubling cycle of processor performance in every 18 months, is now facing with being broken. This is because the physical limit of semiconductor. As it will take more time for doubling cycle, supercomputing is also facing with a problem in continuing exponential growth.
    • Advanced countries invest tremendous budgets and capabilities to supercomputing technology even in this situation. United States, the best country for supercomputing, keeps investigating for next-generation supercomputing since 2008. U.S. government promises over 5 billion dollar to promote supercomputing and high performance computing (HPC). As China continues to defend top 1 supercomputer, China is one of advanced countries in supercomputing as well as global HPC market. Japan has continuous demands of supercomputing to prevent natural disaster like earthquake and tsunami. Japan also plans to develop next-generation supercomputer by investing 120 billion yen.
    • For domestic status of supercomputing, a law ????ACT ON UTILIZATION AND FOSTERING OF NATIONAL SUPER-COMPUTERS???? has been enacted since 2011 to foster self-construction of supercomputing and professional manpower training. To compare with international status of supercomputing, Korea seems to be behind in supercomputing. In order to promote competitiveness of supercomputing, we should investigate deeply for what is our correct status and what field has to be invested first. In this report, I suggest two phase for a strategy of future supercomputing in Korea. (Phase 1) Concentrated investment for a specific fields of supercomputing and catching up technology by self-construction supercomputer. (Phase 2) Completing the localization of supercomputing and promoting professional supercomputing company.
    • 1. 배 경
    • 2. 슈퍼컴퓨팅 국내외 현황
    • (1) 해외 현황
    • (2) 국내 현황
    • 3. 국가 슈퍼컴퓨팅 역량 강화 방안
    • 4. 결 론
  • Contents
    • 1. Backgrounds
    • 2. International and Domestic Status of Supercomputing
    • (1) International Status
    • (2) Domestic Status
    • 3. A Strategy for Enforcing the National Supercomputing Capability
    • 4. Conclusion
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