MS의 콘솔기기, 의학연구에 활용
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- cool
- 등록일
- 2009-09-28 13:30
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이제까지 값비싼 병렬처리 컴퓨터로 많은 시간과 돈을 들이며 처리하던 작업을
MS의 '레어' 스튜디오에서 근무했던 이공계 연구원이 엑스박스360이라는 콘솔기기로 더 빠르고 값싸게
처리할 수 있게 하면서 심장연구에 혁명적인 성과를 가져올 것으로 예상된다고 합니다.
MS와 연구개발에 협력하면서 MS의 콘솔기기에 고속의 연산칩을 공급하고 있는 ATI에서
이번에 단일칩 성능으로 무려 2.7테라플롭스의 성능을 자랑하는 연산칩을 공개했더군요.
윈도우즈로 잘 알려진 MS가 본격적으로 의학분야에 진출할것 같습니다.
기사에서 다음 문구가 상당히 인상적입니다.
Who knows, today's Grand Theft Auto or Halo addict may end up discovering a new moon around Saturn or finding a cure for cancer.
다른 사람들 의견
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돌아온백수
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PS2, PS3 로 이미 시연했던 병렬처리 기술입니다.
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cool
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PS2는 루머만 무성했지 연구분야 활용에는 불발로 끝났고 PS3는 블랙홀연구에 활용사례가 있지만
심장연구 분야에는 XBOX360이 처음이라는군요.
가격대비 성능이 끝내주는 물건이죠. -
cool
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PS3의 경우 소니의 대표적인 브랜드 상품인데도 불구하고 핵심기술인
커스텀칩과 미들웨어 모두 미국회사에다 돈주고 개발한 것이더군요. -
바닐라아이스크림
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헐.... XBox360의 40%를 넘어서는 엄청난 불량율을 감안할 때 생명을 구하려다가 잃을 확률이 더 높다는 걱정이 듭니다.
특히나 한참 돌려야 할 때 "죽음의 레드링"이 떠버리면... ㅡ ㅡ;;;
XBox360 사용해보신 분들이라면 제 얘기를 이해하실듯. -
어두운날개
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어떻게 했다는지 저거 만으로는 잘 모르겠는데, 들어있는 그래픽 가속기 칩을 프로그래밍 해서 사용했다는 건가요? 게다가 본문중에 "Scarle modified a chip" 이라는 말이 있어서요. 단순히 보드 배선을 바꿔서 아날로그 IO랑 연결했다는 뜻일가요?
소수점 연산을 그래픽 가속기로 수행 한것만이라면 그렇게 까지 인상적이지는 않겠네요. -
cool
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XBOX레드링이 떠는 것은 칩의 공정 미세화로 근래 제품들은 발열을 줄여서 해결했다는군요.
대만업체가 파운드리 한것에서 문제가 많이 발생했는데 일본에서 한것은 문제가 없다는군요.
modified a chip이라는 것은 바로 공정 미세화를 한 칩을 말한 것이죠.
원래 심장 모델을 만드는데는 슈퍼컴퓨터나 여러대의 워크스테이션을 연결해서 계산하느라 시간도 돈도 많이 드는데...
이분이 만든 시스템은 같은 결과를 내는데 5배 빠르고 10배는 더 싸다는군요.
gpgpu 기술과 렌더링을 통한 심장 가상 입체화로 연구에 활용했다는 소리죠. 수술에 사용하는게 아니고...
보통의 FPU연산은 cpu보단 gpu가 무지막지하게 빠르니...
그리고 XBOX360의 연산칩은 소니의 PS3와 달리 배정밀도연산을 정확하게 지원하기 때문에
높은 계산정밀도가 생명인 의학분야에 사용하는듯 싶습니다. -
Mi Sueno
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^^ 오래된 이야긴데..
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어두운날개
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음. double precision연산이 가능한건 메인CPU (GPU 말고) 뿐인것 같은데요, 그건 in-order core기 때문에 데스크탑/서버 PC대비 성능이 그다지 좋을것 같진 않네요?
결국 GPU를 GP_GPU로 썼다는 이야기 일것 같은데, 아주 새로운 이야기는 아니고 어플리케이션이 좋았을거 같구요. 가격이 10배 싼 이유는 게임기 시장 경쟁이 데스크탑 경쟁 보다 치열한 점이 좀 작용했을것 같네요. 업체들이 출혈경쟁 중이니까요. (겜기가 300불, 좋은 데탑이 3000불 이라고 생각하면요.)
Xbox가 아니라 좋은 그래픽카드를 단 (데스크탑) 머신에서 GP_GPU로 프로그래밍을 하면 비슷하게 잘 될것 같다는 생각이 듭니다.
아, cool님에게 특별히 태클거는건 아닙니다. 저도 어떻게든 하드웨어 시장이 조금이라도 더 넓어지기를 바라는 1인이라서.. -
cool
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in order니 out of order니 하는 것과 관련있는 것은 명령어 수행의 유연성이지 연산능력과는
상관이 없습니다. GPU도 ATI제품은 double precision이 가능합니다. 괜히 MS가 ATI를 택한게 아니죠.
GPU는 CPU와 달리 대부분의 회로가 연산회로로 구성되어 있어서 연산능력이 탁월하죠.
GP_GPU는 구라파 선진국에서는 연구개발 분야 뿐만 아니라 근래에 금융과 제조업, 문화예술, 교육, 국방, 복지등의 분야에 응용이 시작되었다고 합니다.
메모리 반도체는 미국에서 일본으로 다시 한국으로 주도권이 넘어왔듯이 언젠가는 중국으로 넘어갈 가능성이 큽니다.
한국도 독자적으로 CPU, GPU를 만들어야 진정한 IT선진국이라고 할 수 있겠죠. -
어두운날개
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음 cool님 말씀이 맞는듯 하면서도, 잘못된게 있어서 바로 잡습니다.
(1) in order / out of order가 연산능력에 있어서 엄청나게 중요합니다. 대부분의 프로그램의 경우, 연산에 있어서의 bottleneck은 메모리 접근입니다. 계산속도에 비해 메모리 속도가 따라오지 못하기 때문에 모든 프로세서는 자주 사용하는 정보를 빠른 메모리(즉 캐쉬)에 저장하고 거기에서 데이터를 읽습니다. 하지만 캐쉬 크기에는 한계가 있기 때문에, 결국 cpu는 메모리에서 데이터가 도착할때까지 놀고 있습니다. (stall이라고 합니다.)
in-order core에서는 한 명령어가 stall 이 걸리면, 그 명령어가 끝날때 까지 마냥 놉니다. out-of-order 프로세서는 이 시간동안 뒤에 있는 다른 명령어를 먼저 수행합니다. 90년대 프로세서가 성능이 엄청 발전할때의 한축이 바로 이 out-of-order를 얼마나 잘 만드느냐 였습니다.
(2) Xbox에 들어있는 ATI GPU가 double precision(64bit)을 HW로 지원하는지는 잘 모르겠습니다. 느낌으로는 아닐꺼 같은데요. 왜냐하면 40bit로 연산해도 그래픽 효과는 충분한데 64bit를 지원하고 있다면 엄청난 자원(실리콘 에리어, 파워, 엔지니어인력 투입)의 낭비였을것 같거든요. SW적으로 지원하게 할지는 모르겠습니다.
(확인해 보니까 아닌거 같습니다. AMD(ATI)가 DP GPU발표한게 2007년 8월이거든요)
(3) GPU가 연산능력이 탁월한 이유는 말씀하신대로, 대부분의 실리콘 영역을 부동소수점 연산기로 채워났기 때문입니다. 게다가 주어진 프로그램 특성이 연속된 계산뿐이고, 데이터가 단순하게 "한번 쓰고흘러가는(stream)" 형태라면 이 구조의 성능을 아주 잘 발휘할수 있습니다.
GPU 계산의 문제라면, (a) 파워를 많이 잡아먹는다. (b) 계산이 주가 아닌 프로그램에는 적합하지 못하다. (c) 프로그래밍 모델이 아직 사람들에게 낮설고 디버깅이 용이하지 않다.
입니다. gpgpu에 관한 관심과 연구는 몇년전부터 계속되어 왔고, 여러가지 어플이 많이 제안되어 왔습니다. 앞으로 어떤식으로 발전하게 될지 관심이 가는 분야입니다.
(4) 한국이 독자적으로 꼭 cpu/gpu를 만들어야 선진국이라고 할수 있는건 아닙니다. (개인적으로는 만들었으면 좋겠습니다.) 전세계에서 남은 cpu벤더가 한손도 안 될 정도로 승자독식 마켓이거든요. IBM power, SUN sparc 등등 다들 멸종중입니다. 비교적 간단한 구조의 모바일 칩 시장은 상대적으로 개발이 용이하지만, 그 만큼 경쟁도 치열하고 메릿도 없지요. -
cool
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out of order의 경우 명령어를 유연하게 실행할수 있게 하기 위한 명령스케줄링에 방대한 하드웨어 리소스가 필요하고 제어회로가 필요이상으로 복잡해지는 문제점이 있습니다.
트랜지스터가 많이 낭비된다는 것이죠.
out of order와 in order의 속도차이는 산술연산이 아니라 명령어의 분기, 비교, 제어영역에서 많이 차별화되죠.
in order방식인 PS3의 셀칩이 동급의 인텔칩보다 산술연산능력이 빠른것이 그것을 보여줍니다.
<a href=http://ati.amd.com/products/streamprocessor/specs.html target=_blank>http://ati.amd.com/products/streamprocessor/specs.html</a>
에 보면 Ati는 이미 double precision이 가능하다고 나와있습니다.
과학기술분야의 연산이란게 스트림형태의 연산이 많다고 들었습니다.
GPU가 성능을 충분히 발휘할수있는 분야라는 것이죠.
테슬라나 파이어스트림같은 이공계연구용 제품으로 별도로 패키지를 만들어서 연구소에 많이 판매하고 있습니다.
그리고 전력소모의 문제는 이번에 Ati(CPU회사인 Amd에 인수)에서 CPU의 전력관리 기술을 GPU에 접목한 신제품을 선보였습니다.
메모리반도체의 경우 자본이 집중투자되고 있고 인력을 끌어모아서 정부에서 팍팍 밀어주고 있는 중국에 주도권이 넘어갈 가능성이 많다는 얘기가 들리더군요. -
어두운날개
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음. 한말을 자꾸 또 하게되니까 한번만 더 쓰고 말겠습니다.
(1) out-of-order가 실제로는 성능에 무척 중요합니다. 분기/메모리 stall이 없는 프로그램은 없기 때문이죠. 특히 일반적인 single-thread 프로그램은 이거 말고는 딱히 좋은 방법이 없습니다.
(2) 소위 산술 연산 능력이라고 선전하는 FLOPS는 모든 계산 유닛이 잠시도 쉬지않고 동작할때를 가정하고 계산하는 건데, 실제 프로그램에서는 이 속도를 도달할수 없습니다. branch랑 memory stall을 만나기 때문이지요. 셀칩이 동급의 인텔칩보다 항상 빠르면 아무도 인텔칩 안쓸겁니다.
(3) 링크해주신 firesteam은 2007년에 나온건데 Xbox360에는 안들어 있겠죠. nvidia도 double precision지원하는 제품이 있을것 같습니다. 물론 PS3엔 안들어있겠죠.
(4) 전력 소모 문제는 아무리 소자/서킷 레벨에서 지원한다고 하더라도, 근본적으로 전력이랑 계산성능이랑 trade-off를 한것이기 때문에 cpu대비 gpu가 열세입니다. 실리콘 면적의 cpu의 경우는 캐쉬 메모리가 상당히 차지하고 있는데 여긴 상대적으로 저전력 회로입니다. 반면 gpu는 연산 회로들로 가득차 있는데, peak성능시 이걸 전부 다 쓰기 ㅤㄸㅒㅤ문에 파워가 많이 소모됩니다.
(5) 과학 기술 분야 연산에 stream계산이 많아서 gpu가 유리하다는건 맨 처음에 커맨트한거 처럼 약간 오래된 뉴스입니다. 다만 이렇게 팔리는 gpu 총 매출을 다 모아봤자, 전체 gpu매출에 비하면 한줌이라는게 gpu회사들의 고민일 겁니다. :> -
cool
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CPU와 GPU가 점차 멀티코어화가 진행되고 있어서 in order가 대세가 될것이라는 얘기가 많습니다.
IBM의 로드러너라는 슈퍼컴에 이미 셀칩이 사용되고 있습니다.
그 파이어스트림의 제품에는 Ati에서 예전에 만들었던 R600시리즈 칩이 들어가 있으며 XBOX360의 gpu칩인 제노스칩은 그 R600시리즈에 embedded DRAM(eDRAM)을 첨가한 것입니다.
CPU든 GPU든 최고 성능을 내려면 전력을 만땅으로 소비해야 하는데 인텔 코어 i7 cpu의 Max TDP는 130W이고 Amd 5870 gpu의 Max TDP는 188W에 이릅니다. 하지만 Amd 5870는 2.7테라플롭스인데 반해 코어 i7은 0.1테라플롭스도 못 넘습니다.
MS에서 윈도 7에 넣는 다이렉트-컴퓨트 기술로 인해 gpgpu분야가 지금보다 많이 보편화 될것으로 보입니다. -
Wentworth
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MS가 의학분야에 진출할 지는 어떻게 아나요?
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Outrun
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<a href=http://graphics.cs.williams.edu/archive/SweeneyHPG2009/TimHPG2009.pdf target=_blank>http://graphics.cs.williams.edu/archive/SweeneyHPG2009/TimHPG2009.pdf</a>
에픽게임즈의 팀스와니의 ppt 입니다. 앞으로 발전방향에 대해 잘 정리된 자료죠.
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김선영
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CPU가 엄청나게 많은 멀티코어를 가질 수 있고 메모리 모델도 NUMA같은 형태로 가게 된다면 in-order가 대세가 될 수 있습니다. 물론 지금도 massive한 문제를 푸는데는 out-of-order가 별 필요가 없는 분야도 있습니다.
하지만 general한 소프트웨어와 하드웨어적으로도 겨우 4~8코어 수준은 in-order보다 out-of-order가 현실적인 대안일 수 밖에 없습니다. 더군다나 기존의 소프트웨어들이 in-order 방식의 CPU를 제대로 활용할 수 있도록 프로그래밍 되어있지 않는 것도 큰 걸림돌입니다.(심지어 지금 대부분의 소프트웨어는 겨우 2~4core도 잘 운용하지 못합니다.) -
SleepyCat
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nvidia 에도 double precision 지원하는 하드웨어 있습니다. Tesla던가 하는 거 있구요. 아무래도 gpgpu쪽 선두주자는 현재는 ati 보단 nvidia인데 의외의 뉴스이긴 하네요.
