엔비디아, 차세대 GPU 아키텍처 '페르미(Fermi)' 발표

엔비디아(CEO 젠슨황, kr.nvidia.com)는 차세대 쿠다(CUDA) GPU 아키텍처인 페르미(Fermi)™를 새롭게 발표했다. 새로운 디자인의 페르미 아키텍처는 세계 최초의 연산형(computational) GPU로서, 그래픽과 GPU 컴퓨팅 분야 모두를 진보시킬 것으로 전망된다.

▲ 페르미 아키텍처

UC 버클리(U.C. Berkeley) 병렬 컴퓨팅 리서치 연구소의 데이브 패터슨(Dave Patterson) 디렉터는 "엔비디아와 페르미 팀은 다양한 프로그램에서 GPU를 활용할 수 있도록 하는 큰 도약을 이루어냈으며, 이는 역사에서 중요한 이정표로 기록될 것이라고 믿는다"고 말했다.

美 새너제이(San Jose)에서 열리고 있는 GPU 테크놀로지 컨퍼런스(GPU Technology Conference)에서 발표된 페르미는 다양한 어플리케이션에서 기존에 경험할 수 없었던 가속 성능을 제공한다. 또한 컨퍼런스 기자회견에는 美 오크리지 국립연구소(ORNL: Oak Ridge National Laboratory)가 참가하여 페르미 아키텍처에 기반한 엔비디아 GPU로 2011년 세계 최대의 수퍼컴퓨터를 구축한다는 계획을 발표하였으며, 블룸버그(Bloomberg), 크레이(Cray), 델(Dell), HP, IBM, 마이크로소프트(Microsoft) 등의 선도 기업들의 관심과 지원도 집중되고 있다.

엔비디아 젠슨황(Jen-Hsun Huang) 공동설립자 겸 CEO는 "GPU는 더 이상 단순한 그래픽 칩에 머무르지 않고, 이제 명백히 일반적인 목적의 병렬 컴퓨팅 프로세서로 사용되고 있다"며, "페르미 아키텍처와 통합 도구, 라이브러리, 엔진 등은 전세계 수천 명에 달하는 쿠다 개발자들의 탁견을 직접 반영한 것이며, 우리는 곧 페르미가 새로운 GPU 시대의 지평을 열었다는 것을 볼 수 있게 될 것"이라고 말했다.

엔비디아 지포스(GeForce)?, 쿼드로(Quadro)?, 테슬라(Tesla)?에서 차세대 GPU 탄생을 예고하는 페르미는, 연산을 위해 필수적인 다음과 같은 신기술을 포함한다.

• C++ 언어 지원 : C언어의 확장인 C++을 지원하여 C언어 이외에 C++, 포트란(Fortran), 자바(Java), 파이썬(Python) 등의 다양한 언어 환경에서 병렬 컴퓨팅이 가능. 또한, 오픈CL(OpenCL), 다이렉트컴퓨트(DirectCompute) 지원

• 에러정정코드(ECC)지원 : 데이터의 완결성이 보장되어야 하는 과학계산에 사용될 GPU를 이용한 수퍼컴퓨팅센터와 데이터 센터 구축에 필수적인 에러정정코드(ECC) 지원

• 쿠다코어(CUDA Core)™ : 최신 실수연산 표준 규약인 IEEE 754-2008을 지원하는 512개의   쿠다코어(CUDA Core)™를 하나의 GPU에 내장

▲ 2배 정밀도 실수연산에서 전 세대 GT200 대비 최대 8배 빠른 -이론-성능

• FP64 성능향상 : 선형대수학(linear algebra), 수치 시뮬레이션(numerical simulation), 양자화학(quantum chemistry)과 같은 고성능 컴퓨팅(HPC) 어플리케이션에 중요한 2배 정밀도 실수연산 (double precision arithmetic) 성능에서 엔비디아 종전 세대 GPU(GT200) 대비 최대 8배의 이론 성능 향상

• 병렬 데이터캐쉬(NVIDIA Parallel DataCache)™ : 세계 최초의 진정한 GPU 캐쉬 계층구조(cache hierarchy)로 데이터 주소를 사전에 알 수 없는 피직스 솔버(physics solvers), 레이 트레이싱(ray tracing), 희소 행렬곱셈(sparse matrix multiplication) 등의 알고리즘을 가속시키는 엔비디아 병렬 데이터캐쉬(NVIDIA Parallel DataCache)™ 제공

• 기가쓰레드(GigaThread)™ 엔진 : 동일 어플리케이션 컨텍스트(context)에서 서로 다른 커널(예: 피직스(PhysX)? 엔진의 유체 및 강체 가속 솔버)이 동시에 GPU에서 이행되도록 하는 엔비디아 기가쓰레드(GigaThread)™ 엔진

• 넥서스 디버거(Nexus Debugger) : 작동중인 GPU 하드웨어의 실시간 디버깅을 가능하게 하고, 마이크로소프트 비주얼 스튜디오(Microsoft Visual Studio)에 통합하여 사용 가능한 세계 최초의 이기종 컴퓨팅(heterogeneous computing) 어플리케이션 개발환경인 넥서스(Nexus) 제공

▲ 전 세대 GPU들과 비교

페르미와 관련된 더욱 자세한 사항은 kr.nvidia.com/fermi 에서 확인할 수 있다.