김태용 엔비디아(NVIDIA)코리아 이사는 그래픽 작업, 게임을 위해 발전해 온 GPU가 최근 슈퍼컴퓨팅의 핵심 요소로 자리 잡고 있다고 말했다.

김 이사는 지난 15일 IT 개발자 컨퍼런스 ‘DEVIEW 2013’에서 ‘게임기술과 슈퍼컴퓨팅의 공생관계’라는 주제로 강의를 가졌다. 김 이사는 게임 개발의 핵심 요소인 GPU가 고성능연산(HPC, High-performance Computing)에도 자주 사용되고 있다며, 게임 그래픽/슈퍼컴퓨팅이라는 두 분야의 GPU 활용 방식에서 유사점을 도출, 제시했다.

김 이사가 제시한 게임 그래픽/슈퍼컴퓨팅 분야의 GPU 컴퓨팅 공통분모는 ▲입자 움직임 계산 ▲컨볼루션 ▲유체역학 계산 ▲FFT(고속 푸리에 변환) ▲병렬처리 성능 개선 등 5가지다.

김 이사는 게임 그래픽에서 GPU가 머리카락, 옷을 자연스럽게 표현하기 위해 구성 입자간의 상호작용을 연산한다면, 슈퍼컴퓨팅에서는 같은 원리로 분자/원자의 운동을 계산하는 연산을 수행할 수 있다고 설명했다. 반투명한 피부 질감 렌더링에 활용하는 컨볼루션 기법은 해저/유전 탐사에도 활용된다.

유체역학 계산은 최근 가장 주목받는 활용 방법이다. 게임에서 기체 효과를 위한 물리연산을 수행하는 이 알고리즘은 슈퍼컴퓨팅에서 기상예측, 공기역학 설계에 활용될 수 있다. 그러나 같은 원리의 유체역학 계산이라고 해도 게임 그래픽 분야에서는 속도가 가장 우선시된다면, 슈퍼컴퓨팅 분야에서는 정확도를 더 우선한다. 김 이사는 더 중요한 측면을 따라 그에 특화된 GPU를 활용할 수 있다고 설명했다.

FFT는 게임에서 파도 등의 시뮬레이션에 활용되며, 슈퍼컴퓨팅에서는 단백질 연산이나 암호화 기법으로 활용된다. 병렬처리 성능 개선에 대한 원리도 같다. 병목이 발생하는 부분을 발견하면 원인을 확인(메모리/연산량)한 후 툴을 사용해서 개선한다.

김 이사는 게임 산업의 발달에 따라 더 복잡한 계산량이 요구되는 그래픽의 구현을 위해 GPU의 중요성이 더욱 커질 것이며, 슈퍼컴퓨팅 분야에서의 활용도 역시 높아질 것이라고 전망했다.

김 이사는 현재 엔디비아 그래픽 프로세서의 매출 중 약 10%가 슈퍼컴퓨팅 분야에서 발생하고 있다고 말했다.

아울러 김 이사는 모바일 산업 확장에 따라 모바일 환경에서의 GPU 활용 역시 이슈가 되고 있다고 언급했다. 저전력 설계 GPU는 슈퍼컴퓨팅과 모바일을 동시에 커버할 수 있으며, 엔디비아가 내년에 새로운 모바일 GPU를 선보일 예정이라고 덧붙였다.

김 이사는 실시간 게임의 성능을 최적화할 수 있는 여러 기술 중 특히 CUDA에 관심을 두고 있다고 밝힌 바 있다. CUDA는 GPU를 본래 목적인 그래픽 처리 외 일반적인 계산에도 활용할 수 있도록 엔디비아가 2006년 처음 발표한 프로그래밍 도구다.

김 이사가 강의를 진행한 IT 개발자 컨퍼런스 ‘DEVIEW 2013’은 네이버가 주관, 올해 6회째를 맞는 행사로 지난 14일, 15일 양일간 서울 잠실 롯데호텔월드에서 개최됐다. ‘DEVIEW 2013’에는 해외 유명 개발자, 국내 주요 IT 기업 및 벤처기업, 독립 오픈소스 개발자 등이 초청됐다. 14일에는 웹, 모바일, 오픈소스와 개발자 문화에 관한 강연이, 15일에는 빅데이터, 멀티오커 컴퓨팅 및 IT 산업에 필요한 선행 기술과 관련된 강연이 진행됐다.