Parallel Computing

 

유체역학, 물리학, 천체물리학, 분자동역학 등 대규모 연산을 필요로 하는 문제의 해석에 있어서 고성능 연산을 가능하게 하는 여러 가지의 방법들 중 가장 저렴하고 확장이 용이하며, 유지 및 보수 측면에도 유리한 방법은 다수의 PC를 고성능의 네트워크로 연결하여 단일 문제를 해석하도록 하는 방법이라 할 수 있다. 이러한 방법을 흔히 병렬연산(Parallel Computing)이라 부르는데, 최근 선진 각국의 최신의 슈퍼컴퓨터도 단일 컴퓨터의 성능을 극대화하는 대신에 여러대의 컴퓨터를 네트워크장치를 이용하여 연산 성능을 극대화하는 방향으로 개발이 이루어지고 있는 실정이다. 클러스터(Cluster)란 PC 또는 워크스테이션을 고속 네트워크로 연결하여 고성능 또는 고가용성을 얻을 수 있도록 하는 기술 또는 시스템을 일컫는 것으로 클러스터 기술은 상용(commodity)으로 시중에 판매되는 장비들을 이용하여 구축하기 때문에 적은 비용으로 높은 성능을 낼 수 있어 확장성이나 업그레이드 등의 장점들을 모두 가지고 있으며, 운영체제로 사용되는 Linux는 코드의 이식비용을 현격히 감소시키고 공동작업의 가능성을 높여 준다는 장점이 있다.
최초의 클러스터는 1994년 NASA의 Goddard Space Flight Center에서 16대의 486 PC를 Ethernet으로 연결하여 만든 Beowulf 클러스터였다.

한양대학교 기계공학과 병렬연산 연구실은 분자동역학 및 유체유동해석에 있어서 이러한 병렬연산 기법을 접목하여 보다 진보된 방식의 해석방법에 관하여 연구하고 있다. 연구실은 2002년 2대의 Linux Box로 최초로 시험적인 Beowulf Cluster를 구축하였던 경험을 토대로 2003년 16-node급의 Linux Cluster System을 자체 제작하였으며, 고속, 고효율의 병렬화 해석기법 및 최신의 알고리즘에 관해 연구중이다. 이러한 기법들은 분자동역학, 전산유체역학 및 기타 과학기술 해석에 폭 넓게 사용되고 있다.