Opteron240 Dual 과 Alpha21264 Dual, AMD MP2800+ Dual 의 실제 계산 성능의 비교

많은 시간을 들여 제가 테스트 해 본 내용들을 짧게 기술하겠습니다. 자세하게 하면 한없이 글이 길어질 것이었으나, 짧게 씁니다. 어떠한 질문도 받지 않겠으니, 이멜이나 쪽지 보내셔도 답변을 기대하지는 마십시요.

비교 대상 워크스테이션의 사양

AMD Opteron 240 Dual

1.4 GHz의 x86-64 기반의 AMD Opteron 240 듀얼 머신, OS는 Suse x86-64 9.0 (kernel 2.4.21.149-smp 2003년 12월 22일까지 최신 patch적용)를 사용

Digital (현 Compaq) Alpha 21264 Dual

실클럭 733 MHz의 alpha ev6 기반의 듀얼 머신,OS는 RedHat7.2 AXP Linux (kernel 2.4.20-18.9smp에 2003년 11월까지의 최신 patch 적용)

AMD MP2800+ Dual

배수 변경과 MP 개조된 2.1 GHz AMD 바톤 듀얼, OS는 RedHat9.0 (kernel 2.4.20-18.9smp)

비교 방법

현재 인간이 알고 있는 지구 대기 중 성층권 오존층 내의 화학과 역학, 물리적인 현상에 대한 모든 지식을 수치적으로 표현하여 시뮬레이션하는 Lawrence Livermore National Labarotory 모형을 지난 9년 간 본인이 개작과 수정, 역학 현상 첨가 등을 한 4만 라인 짜리 fortran 코드를 이용한다(이 모형은 현재 세계에서 가장 진보되고, 우수한 성능임을 본인이 입증시켰고, 현재 미국 얼베나-샴페인에 있는 일리노이대학(UIUC)과 공동으로 모형을 개발 중에 있기도 하다). 인공위성 관측 자료를 이용하여 1992년부터 2002년까지 역학적, 물리적 상태와 화학물질의 조성의 변화를 시뮬레이션하고, 시뮬레이션에 사용된 수치 적분 시간으로 시스템의 성능을 테스트 한다.

테스트 시 SMP를 사용하지 않고, 단일 CPU 만을 사용하도록 하여 각각의 시스템 상에서 최상의 성능을 내도록 모형을 porting 하였다. SMP 테스트는 차후에 할 예정이다.

AMD Opteron은 Portland Group Fortran 90 인 x86-64 용 pgf90 를 이용하고, AMD MP Dual은 x86 용 pgf90을 이용하고, Alpha Dual 은 Compaq fortran 최신 버전을 이용하였다. 사용된 수치 library는 Lapack과 Blas, 그리고 데이터 입출력은 Netcdf를 이용하였다.

결과와 토의

AMD Barton 2800+ 듀얼은 실클럭 2.1GHz 임에도 32비트 한계로 인하여 9시간 30분이란 시간이 소요되었고, 이 결과는 8시간 30분밖에 계산 시간이 소요되지 않은 1.4GHz Opteron 듀얼의 보다 못한 계산 능력이었다. 일반적인 예상을 벗어나는 것일 수도 있는데, 이것은 본인이 Opteron에 모형을 포팅할 때 상당히 심열을 기울여 64bit library 들이 모형과 잘 어울리도록 한 것 때문일 수도 있겠다.

AMD Barton 2800+ 듀얼은 실클럭 2.1GHz 임에도 32비트 한계로 인하여 9시간 30분이란 시간이 소요되었고, Opteron 듀얼의 1.4GHz라는 클럭 수보다 못한 계산 능력을 보여주었다.

현재의 Opteron 듀얼의 x86-64 architecture 가 완성도가 높지 않다는 것을 모형을 포팅하고, 프로그램들을 compile하면서 확인할 수 있었는데, 앞으로 완성도가 더 높아지면 더 많은 성능향상이 기대된다.

결 론

Opteron 듀얼의 수치계산상의 능력이 뛰어남이 입증되었다고 과언해도 무리가 없을 것 같다. 현재의 컴퓨터의 발달은 상상을 초월하고 있다. 10년 전 본인이 과학 계산에 처음 입문해서 방대한 모형들을 가동시킬 때, 그 당시 슈퍼컴에서 일주일 씩 계산 결과를 기다렸었으나, 그 당시 보다 이제는 더 많은 계산을 추가 하였음에도 8시간 30분이란 짧은 시간에 바로바로 결과를 볼 수 있다는 것에 자못 흥분된다.

수 천 만원을 호가하던 계산 용 알파 워크스테이션들(그나마 다른 것들에 비해서 저렴했으나)이 이제는 \"빛좋은 개살구\"로 전락한 것은 아닌가? 싶다.