[📪정보] 지금 이 순간에도 컴푸타는...

[익명(121.144)]

 자성을 띠는 철-저마늄-다이텔루라이드(Fe4GeTe2)를 합성하고 이를 수 나노미터(㎚) 두께의 얇은 층으로 떼어내 2차원 평면 자석을 만들어냈다고 19일 발표했다. 연구팀 관계자는 “향후 스핀 소자에 활용할 수 있는 연구성과”라고 설명했다.

2차원 신소재 가운데 일부는 스핀 정보의 생성, 전달, 조절에 유리하다. 예를 들면 ‘인류가 발견한 최초의 2차원 결정’ 그래핀은 스핀 정보를 ‘전달’하는 데 유리하다. 2차원 전이금속 칼코젠 화합물은 스핀 정보를 ‘조절’하는 데 우수한 것으로 알려졌다.

스핀 정보를 ‘생성’하려면 강자성(자석처럼 외부 자기장과 상관없이 자성을 띠는 특성)을 가져야한다. 강자성 상태를 띠면 물질 내부 전자들이 갖는 스핀이 한 방향으로 정렬된다. 이 방향과 역방향을 이용하면 스핀 정보를 0 또는 1로 정의할 수 있다.

그런데 강자성을 띤 2차원 물질은 별로 없다. 드물게 강자성을 가져도 극저온에서만 발현되거나, 전기가 흐르지 않는 경우가 많아 스핀 소자에 사용하기가 어려웠다.

자성을 띤 2차원 물질을 만들기 위해 ‘반데르발스’ 물질에 주목했다. 반데르발스 물질은 층상 구조를 갖는 물질의 층 간(間) 결합이 반데르발스 결합이 이뤄진 물질을 지칭한다. 반데르발스 결합은 통상적인 이온결합이나 공유결합과 달리, 분자의 정전기적 상호작용으로 생기는 느슨한 결합이다. 

따라서 반데르발스 물질 내 층 간 결합을 선택적으로 깨뜨리면, 단일 원자층으로 이뤄진 2차원 물질을 얻을 수 있다. 이 때문에 반데르발스 자성체에 대한 연구가 최근 세계적으로 활발해지고 있다. ‘꿈의 신소재’ 그래핀도 반데르발스 물질 가운데 하나다.

연구팀은 기존에 알려진 철 기반 반데르발스 자성체 중 하나인 Fe3GeTe2(FGT)를 연구하던 중, 철 성분 변화에 따라 강자성이 민감하게 변하는 것을 확인했다. 여기에 층간 결합을 약하게 만드는 텔루륨(Te) 원자를 넣어 원자 한 층이 분리되기 쉽게 했다. 연구팀은 양자역학 원리에 기반한 고체의 전자구조 계산법인 ‘제일원리계산’을 사용해 1만1000여개에 이르는 다양한 철 기반 반데르발스 물질의 안정성과 자성을 예측했다. 이후 1만1000여개 가운데 2차원적 분리가 가능한 후보물질 3개를 찾아내고, 최종적으로 Fe4GeTe2를 지목했다.

연구팀은 “원자 한 층 두께에 자성을 구현할 수 있는 반데르발스 물질 특성을 효과적으로 제어할수록 실리콘보다 100배 이상 빠르게 전자를 이동시키는 스핀트로닉스 소자의 개발도 빨라질 것”이라고 설명했다.

AMD는 미 정부에서 발주하는 차세대 엑사스케일 컴퓨터 2대를 수주했습니다. 2021년 예정인 프론티어 (Frontier)와 2023년 예정인 엘 카피탄 (El Capitan)이 그것입니다. 전자는 오크 릿지 국립 연구소에서 후자는 로렌스 리1버모어 국립 연구소 (Lawrence Livermore National Laboratory)에서 발주한 것입니다. AMD는 CPU와 GPU 공급을 담당하고 실제 제작은 이제 HP 엔터프라이즈의 자회사가 된 슈퍼컴퓨터 전문 제조사 크레이 (Cray)가 담당합니다. HP 엔터프라이즈와 크레이는 엘 카피탄에 대해서 좀 더 많은 정보를 공개했습니다. 

 

 엘 카피탄은 4세대 젠 코어인 제노바 (Genoa)를 탑재할 예정입니다. 상식적으로 현재 2세대인 만큼 프론티어에는 3세대 엘 카피탄에는 4세대나 그 이후 아키텍처가 들어가는 것이 맞을 것입니다. 앞서 로드맵에 의하면 Zen 4는 TSMC의 5nm 공정으로 출시되며 출시 시기는 2021년이 될 가능성이 높습니다. 2023년이라면 Zen 4보다 더 이후 아키텍처가 나와야 하는 것이 아닌가 하는 생각도 들지만, 슈퍼컴퓨터 제작에 들어가는 시간 및 시스템 검증 등 시간을 생각할 때 적당한 타협을 한 게 아닌가 하는 생각입니다

	El Capitan	Frontier	Aurora
CPU Architecture	AMD EPYC "Genoa" (Zen 4)	AMD EPYC (Future Zen)	Intel Xeon Scalable
GPU Architecture	Radeon Instinct	Radeon Instinct	Intel Xe
Performance (RPEAK)	2.0 EFLOPS	1.5 EFLOPS	1 EFLOPS
Power Consumption		~30MW	N/A
Nodes	N/A	100 Cabinets	N/A
Laboratory	Lawrence Livermore	Oak Ridge	Argonne
Vendor	Cray	Cray	Intel
Year	2023	2021	2021

(엑사스케일 슈퍼 컴퓨터 비교. 출처; 아난드텍)

 엘 카피탄에 탑재될 제노바 프로세서의 코어 숫자는 언급되지 않았지만, 5nm 공정을 적용하고 전 세대 대비 2배의 성능을 확보해야 하는 만큼 100코어 이상을 예상할 수 있을 것 같습니다. 4세대 에픽 CPU 당 라데온 인스틴트 GPU는 4개가 배치되며 CPU와 GPU간 고속 인터페이스를 위해 3세대 인피니티 아키텍처가 적용됩니다. Infinity Fabric 3.0에 대해서는 공개된 것이 거의 없지만, 대역폭을 대폭 늘리지 않으면 CPU와 GPU가 아무리 빨라도 소용이 없는 만큼 적절한 성능 향상이 예상됩니다. 

 크레이는 구체적으로 몇 개의 캐비넷이 필요한지 공개하지 않았지만, 프론티어에서 100개가 필요하다고 한 만큼 엘 카피탄도 그보다 적지는 않을 것입니다. 각 캐비넷에는 수십개 이상의 블레이드 서버 형태의 노드가 들어가는 만큼 이들을 서로 연결할 고속 네트워크도 필요합니다. 크레이는 이 문제를 해결할 고속 네트워크 아키텍처를 개발했으며 프론티어와 엘 카피탄에 적용할 예정입니다. 

 엘 카피탄의 가격은 6억 달러이며 일반 기업이나 소비자는 구경할 일도 없는 물건이 될 것입니다. 하지만 여기서 개발된 고속 컴퓨팅 기술 및 네트워크 기술은 기업용 서버 시장과 개인용 컴퓨터 시장으로 파급될 것입니다. 이것이 미국 정부가 막대한 비용을 투자해 슈퍼컴퓨터 기술을 개발하는 이유입니다. 결국 이런 투자가 미국은 물론 전 세계 IT 산업 발전을 이끌 것으로 기대합니다. 

1. 요약. 반데르발스 물질 특성을 효과적으로 제어하면 할수록 기존 실리콘 반도체보다 100배 "이상" 빠르게 이동시키는 스핀트로닉스 개발 속도가 빨라진다.

개발이 완료되는 시점에 따라  최소 1000엑사 플롭스  또는 제타플롭스 이상의 성능까지도 충분히 뽑아낼 수 있을 것-이다.

(물론 이런식의 계산이 맞는건 아니지만 그만큼 혁신적인 기술이며 일반 컴푸타도 발전을 멈춘 것이 아닌 계속해서 양자컴퓨터와 같이 발전할 것-이다)

[익명(112.144)]

너 이 새기 ㅋㅋ 완몰가 갤에서 전용 육변기로 만든다 ㅇㅈㄹ 하던 놈이 정보글 쓰노 ㅋㅋㅋㅋ

[익명(121.144)]

이게 빨리되야 널 전용 육변기로 만들지 안그래?

[익명(121.144)]

그나저나 아이피 ㅈㄴ 비슷하네

[익명(211.230)]

싸우지 말고 섹스해 - dc App

[제노댄스(peperovskite)]

스핀트로닉스가 핫하구마잉