인텔(Intel) DPD(Developer Product Division)은 22일, 서울 여의도 인텔코리아 사무실에서 ‘인텔 DPD 2011 Tech to the Future’ 행사를 통해 최근 선보인 ‘인텔 패러렐 스튜디오(Intel Parallel Studio) XE 2011’ 과 ‘인텔 클러스터 스튜디오(Intel Cluster Studio) 2011’을 자세히 소개했다. 이 자리에서 소개된 제품들은 2세대 코어 프로세서에 최적화된 어플리케이션을 위한 개발 도구들이다.

인텔은 지금까지 꾸준히 새로운 하드웨어와 함께, 하드웨어에 최적화된 소프트웨어 환경을 제시해 왔다. 인텔이 제시하는 컴파일러는 지금까지 꾸준히 성능이 향상되어 왔으며, 같은 하드웨어 수준에서도 최근 6개의 컴파일러 버전에 걸쳐 정수연산은 12%, 부동소수점은 평균 25% 가량의 향상을 이루어 냈다.

‘인텔 페러렐 스튜디오 XE 2011’ 은 최적화된 컴파일러와 성능 라이브러리, 병렬 프로파일러를 갖추고 있으며, AVX 명령어 셋과 성능 모니터링 유닛을 가진 2세대 코어 프로세서를 위해 프로그램 실행 성능을 최적화하며, 대형 프로젝트를 위한 기능들이 보강되었다. 또한 ‘인텔 클러스터 스튜디오’는 HPC 환경을 위한 고급 MPI 라이브러리와 프로파일러가 결합된 동일한 컴파일러 및 라이브러리를 제공한다.

▲ 인텔 아시아퍼시픽 어플리케이션 엔지니어링팀 김준호 팀장

이번 세션은 김준호 인텔 아시아퍼시픽 어플리케이션 엔지니어링 팀장이 진행했다. 그는 현재 프로세서의 성능 발전 단계에 대해 ‘멀티 코어 시대의 마지막’ 에 와 있다고 소개했다. 그리고 향후에는 ‘멀티 코어’ 이상의 ‘다중 코어’ 형태로 프로세서가 발전하면서 플랫폼의 성능 향상을 주도할 것이라 밝혔다.

이 ‘다중 코어’ 시대는 현재보다 더 많은 코어를 프로세서에 집적해, 더 고도화된 병렬화를 구현하는 형태로 성능을 올리게 된다. 인텔은 무어의 법칙 확장을 통해, 향후 10년 안에 메인스트림 프로세서의 코어 수를 80개까지 끌어올릴 수 있을 것으로 보인다는 예측을 소개한 바 있다. 또한 현재 판매되는 프로세서의 ‘대세’는 ‘듀얼 코어’ 이며, 쿼드 코어 이상의 시장도 점점 커지고 있다고 소개했다.

하드웨어의 ‘병렬화’에 따라 소프트웨어도 더 고도의 병렬화를 구현할 필요가 있다. 멀티 코어 환경의 시스템에서 제대로 된 성능을 내려면 프로그램도 이를 지원하도록 해야 한다. 그리고 이런 멀티 코어 환경을 활용할 수 있는 프로그램을 만드는 데 도움을 주는 툴이 ‘패러렐 스튜디오’ 이며, 클러스터링 등으로 구성된 HPC 환경을 위한 툴이 ‘클러스터 스튜디오’ 다.

▲ 프로세서의 잠재력을 끌어내는 패러렐 스튜디오 XE

▲ 인텔 컴파일러의 성능은 꾸준히 개선되어 왔다.

‘인텔 패러렐 스튜디오 XE’는 인텔 프로세서가 가진 멀티 코어 특성이나 AVX, AES-NI 등의 독특한 명령어들을 최대한 활용해, 프로세서 성능의 잠재력을 최대한 끌어낼 수 있도록 해 주는 툴이다. 이 툴을 통해 개발자들은 더 쉽게 멀티 코어 환경과 새로운 명령어 특징들을 프로그램에 적용할 수 있다. 또한 기존 ‘패러렐 스튜디오’와 비교해 XE 버전의 차이점은 실제 대형 프로젝트를 수행하는 ‘전문가’를 위한 각종 기능들이 추가로 제공된다고 소개했다.

‘패러렐 스튜디오 XE’는 ‘컴포저(Composer) XE’, ‘VTune 앰플리파이어(Amplifier) XE’, ‘인스펙터(Inspector) XE’ 로 구성된다. 컴포저 XE C/C++ 최적화 컴파일러는 2세대 코어 프로세서 제품군의 활용을 극대화시켜 주며, IPP(Integrated Performance Primitives), MKL(Math Kernel Ligraries)는 AVX나 AES-NI의 활용을 통해 복잡한 수학 및 멀티미디어 연산 성능을 강화시킨다. 또한 ‘패러렐 빌딩 블록(PBB)’은 병렬화에서 발생하는 문제를 보다 쉽게 해결한다.

인텔의 테스트 결과에 따르면, 지금까지 출시된 6가지의 컴파일러 버전을 동일한 하드웨어에서 Spec 벤치마크 해 본 결과, 정수 연산은 평균 12%, 부동소수점 연산은 평균 25% 가량의 성능 향상이 있었다고 소개되었다. 또한, IPP를 통한 AES-NI 적용 시 성능은 OpenSSL 대비 10배, AVX는 사용 여부에 따라 40%가량의 성능 차이를 보인다.

▲ 성능 튜닝을 위한 ‘앰플리파이어 XE’

‘VTune 앰플리파이어 XE’는 프로그램의 성능을 튜닝하기 위한 분석 도구다. 이 프로파일러는 성능 모니터링 유닛(PMU)을 이용해 성능에 제약을 줄 수 있는 코드 내 병목 지점을 찾아 시각화해 준다. 이 툴은 최신 인텔 프로세서 및 x86 호환 프로세서에서 모두 사용 가능하며, 인텔, 마이크로소프트, GCC 컴파일러를 지원하고, 언어는 C/C++, 포트란, 어셈블러를 지원한다.

‘인스펙터 XE’는 예전 ‘쓰레드 체커’로 불리던 것이다. 이 메모리 및 쓰레딩 정확도 분석기는 찾기 어려운 메모리 및 쓰레딩 오류들을 찾아 내는 강력한 툴이다. 또한 250개 이상의 보안 오류 검색이 가능하며 통계적 보안 분석을 통해 보안성의 취약점을 줄일 수 있다. 네이티브 쓰레드 및 인텔 페러렐 빌딩 블록 등 다양한 쓰레딩 환경을 지원한다.

‘인텔 페러렐 스튜디오 XE’는 주요 개발 환경과 컴파일러, 여러 세대의 인텔 프로세서 뿐 아니라 x86 호환 프로세서들에 호환성을 가지고 있다. 또한 인텔은 여러 포럼과 프리미어 서포트(Premier Support)를 통해 광범위한 지원을 제공하고 있는데, 프리미어 서포트는 개발자의 질문에 신속한 응답을 제공하며, 축적된 소프트웨어 업데이트를 처리해 주기도 한다.

▲ HPC 환경을 위한 ‘클러스터 스튜디오’

한편, 이번 행사 말미에서 소개된 ‘인텔 클러스터 스튜디오 2011’은 MPI(Message Passing Interface) 기반 클러스터 응용 프로그램을 보다 쉽게 코딩, 디버깅, 최적화하기 위한 툴이다.

이 툴이 제공하는 유연성은 5만 개 이상의 코어를 가진 IA-32 및 인텔 64 아키텍처 기반의 고도로 병렬화된 공유 메모리 클러스터 시스템에서 MPI 기반 응용 프로그램의 성능을 구현할 수 있다. 또한 ‘하이브리드 병렬’ 응용 프로그램의 개발 및 튜닝이 가능해져, 성능을 높이고 오버헤드를 줄일 수 있게 해 준다.

이 툴은 고급 프로세서 기술을 최대한 활용할 수 있도록 최적화 컴파일러, 성능 라이브러리, 고급 병렬 프로그래밍 모델을 활용한다. 최신 포트란 컴파일러는 코어레이 포트란을 제공하며 포트란 2008 표준 대다수를 지원한다. 또한 MPI 기반 클러스터 응용 프로그램의 분석 및 튜닝 주기를 단축하는 ‘트레이스 분석기 및 수집기(Trace Analyzer and Collector)가 추가되었다.