고성능 컴퓨팅(HPC)이란 무엇인가요?

고성능 컴퓨팅은 학계, 산업 및 기업 전반에 걸쳐 다양한 사용 사례가 있습니다.

미디어 및 엔터테인먼트

고성능 클러스터는 비디오 및 3D 그래픽 렌더링, 고화질 라이브 이벤트 스트리밍, CGI 처리 등과 같은 작업에 필요한 연산 성능을 제공합니다. 미디어 기업은 HPC 클러스터를 활용하여 제작 일정을 줄이고, 비디오 인코딩 속도를 높이며, 제작 프로세스 비용을 절감할 수 있습니다.

의료 및 유전체학

의료 산업에서는 유전체 염기서열 분석부터 단백질 구조 예측, 신약 개발 이니셔티브에 이르기까지 다양한 분야에서 HPC를 활용합니다. HPC 클러스터에서 실행되는 AI 기반 모델은 약물 연구와 적용을 한층 더 개선하는 데 기여합니다.

병원에서는 고성능 컴퓨팅이 AI 소프트웨어와 함께 작동하여 이미지 스캔을 통해 질병을 식별하고, 맞춤형 치료 계획을 수립하며, 의료 기록 관리 최적화를 지원합니다.

정부 및 국방

고성능 컴퓨팅은 암호화, 실시간 감시, 정보 분석, 위협 탐지 등 다양한 국방 솔루션에 필요한 자원을 제공하는 지원 기술입니다. 확장 가능한 리소스 시스템에 액세스하면 정부가 국가 안보 이니셔티브, 군사 시뮬레이션 등과 같은 작업을 수행하는 데 필요한 연산 능력을 확보할 수 있습니다.

기후 모델링

기상 예보 및 기후 데이터를 생성하기 위해 지구 전역의 유체 시스템 흐름을 시뮬레이션하려면 방대한 데이터를 동시에 처리해야 합니다. HPS는 데이터를 신속하게 수집하고 처리할 수 있는 연산 능력을 제공하여, 자연재해 예측, 기상 시스템 모니터링, 장기 기후 변화 예측을 수행하는 기관에 중요한 인사이트를 제공합니다.

금융 서비스

헤지펀드, 보험 기관, 은행 등 금융 서비스는 HPC를 사용하여 예측 모델을 실행하고, 신용 위험을 예측하며, 포트폴리오를 최적화하는 데 필요한 데이터를 처리합니다. HPC가 제공하는 연산 능력은 실시간 인사이트를 통해 데이터 분석을 개선합니다.

자동차 부문

고성능 컴퓨팅은 자동차 산업에서 계산 유체역학, 소재 테스트, 충돌 시뮬레이션 테스트 등에서도 필수적인 기술입니다. HPC는 설계의 신속한 프로토타이핑과 실시간 최적화를 제공하며 공장 워크플로를 시뮬레이션하는 데 도움이 됩니다. 또한 HPC는 자율주행 자동차 및 실시간 컴퓨터 비전 기반 의사 결정의 핵심 기술입니다.

사이버 보안

고성능 컴퓨팅을 통해 네트워크 관리자는 트래픽을 분석하여 이상 징후를 탐지하고, 잠재적 위협을 사전에 식별할 수 있습니다. HPC는 암호화, 시스템 전체 평가, 실시간 위협 대응 등에도 필요한 연산 자원을 제공합니다.

HPC 시스템은 서로 다른 두 종류의 프로세스인 느슨하게 연결된 워크로드와 긴밀하게 연결된 워크로드를 실행합니다.

느슨하게 연결된 워크로드

느슨하게 연결된 워크로드란 시스템 내에서 HPC 시스템이 병렬로 발생할 수 있는 다른 기능과 독립적으로 완료하는 작업입니다. 수많은 독립 작업이 동시에 발생하기 때문에 이러한 형태의 HPC 처리 작업을 병렬 워크로드 작업이라고도 합니다.

예를 들어 비디오를 렌더링할 때, 각 프레임은 다른 작업으로 작동합니다. 각 프레임을 렌더링하는 노드는 동일한 스토리지를 사용할 수 있지만, 작업 완료 여부는 다른 노드의 진행 상황에 영향을 받지 않습니다.

긴밀하게 연결된 워크로드

긴밀하게 연결된 워크로드란 전체 작업을 완료하기 위해 서로 의존하는 HPC 처리 작업입니다. 이러한 워크로드는 클러스터 공유 메모리 및 스토리지를 활용하여 클러스터의 모든 노드 간에 정보를 공유함으로써 각 노드가 동시에 작업을 완료할 수 있도록 지원합니다. 긴밀하게 연결된 워크로드는 종종 실시간 조정이 필요한 경우가 많으며, 대규모 작업을 완료할 수 있도록 수많은 노드가 작은 양으 ㅣ정보를 제공합니다. 예를 들어, 각 노드는 일기 예보의 서로 다른 물리적 요소를 시뮬레이션할 책임을 지며, 최종 일기 예보를 생성하려면 모든 노드의 정보를 결합해야 합니다.

클라우드에서 HPC를 실행하면 여러 가지 이점이 있습니다.

통합 및 원격 관리

모든 HPC 프로젝트마다 고유한 인프라 요구 사항이 있습니다. 직접 구매 방식은 조직이 투자할 수 있는 몇 가지 특정 구성으로 선택을 제한합니다. 하지만 HPC 클라우드를 사용하면 조직은 프로젝트에 필요에 따라 스토리지, 컴퓨팅, 네트워킹, 로그인 노드, GPU, 워크스테이션 등 다양한 구성을 자유롭게 선택하고 조합할 수 있습니다. 관리 콘솔을 활용하여 중앙 위치에서 이러한 모든 시스템과 상호 작용할 수 있습니다. 이로써 워크플로가 간소화되고 클러스터 기능이 자동화되어 향상된 편의성을 제공할 수 있습니다.

동적 리소스 프로비저닝 및 규모 조정

고성능 클라우드 컴퓨팅 시스템을 사용하면 기업은 컴퓨팅 리소스를 필요에 따라 유연하게 확장하거나 축소할 수 있어, 수요 변화에 즉시 대응할 수 있습니다. 이러한 유연성은 효율성을 높이고 리소스 사용을 최적화합니다.

관리형 업데이트

클라우드 컴퓨팅 제공업체를 통해 관리되는 HPC 워크로드는 시스템을 최신 상태로 유지하기 위해 자동으로 업데이트를 수행합니다. 이러한 접근 방식은 HPC 솔루션을 항상 최신 상태로 유지하고 가장 효과적인 서비스를 제공할 수 있도록 지원합니다.

맞춤형 애플리케이션을 사용할 수 있는 유연성

기업은 클라우드 제공업체에게 애플리케이션을 제공할 수 있습니다. 운영 체제 및 사전에 설치된 소프트웨어를 사용자 지정하여 특정 워크로드 요구 사항을 충족시킵니다.