[파이스토리] SuperPI에 대한 회의론과 대안

유수 벤치마크 사이트들에서 SuperPI는 PC의 성능을 가늠하기 위한 벤치마크 도구로서 사용되고 있다. 특히 1M 자리수의 PI계산 속도는 CPU의 FPU 성능의 가늠자처럼 인식되고 있는데, 필자는 SuperPI는 이같은 역할을 수행하기엔 시대에 뒤떨어진것이 아닌가 생각한다.

그 이유로는,

- SuperPI(mod버전포함)는 Single-threaded Application으로서 대세인 다중코어 CPU의 성능을 100% 사용하지 못한다.
- 오픈소스가 아니라서 변화하는 환경에 따른 적용이 불가능하다.

일례로 필자가 새로 장만한 AMD64 4000+와 AMD64 X2 3800+로 SuperPI 1M 처리 속도를 비교해보면,4000+가 10초가까이 빠른 속도를 나타냈다. 이 같은 문제는 멀티코어나 비대칭벡터프로세서의 정확한 성능을 가늠할 수 없을뿐만아니라, 유저들이 잘못된 성능 비교를 보고 혼동하게 만들 수 있다.

MacResearch에 올라온 플스3와 맥과 인텔을 비교해놓은 PI 벤치마크. 저자는 Cell의 SPE를 사용하지 않았다는 것을 명시하고 있지만, 이러한 벤치마크는 낚시제목과 함께 여러 사이트들를 돌면서 유저들을 혼동시킨다. (제발 퍼가지 마세요.)

필자가 생각하는 새로운 SuperPI는,

- 오픈소스
- 병렬/직렬처리를 병행할 수 있는 알고리즘
- 메모리 용량에 최대한 독립적
- 확장명령어셋지원(SSE,SSE2,SSE3,3D NOW!, ...) 및 옵션으로 on/off가능
- GPGPU(General Purpose GPU) 혹은 CUDA 지원으로 CPU와 GPU의 비대칭 병렬처리 옵션
- 플랫폼 독립적으로 Windows, Linux등에서 구동가능
- Cell Broadband Engine(PS3)의 PPE/SPE 비대칭 프로세싱 지원

정도로 SuperPI처럼 PI 값의 정확성보다는 시스템의 활용 측면을 더 바라봐야한다는 생각이다.
병렬처리로 PI를 구하는 대표적인 알고리즘은 Monte Carlo Method지만 기타 다른 알고리즘도 고려해볼 만하다. 특히 다중코어의 Multi-threading이나 비대칭코어의 Multi-passing이나GPU의 고속 행렬연산 pipe를 잘 응용한다면 서로 다른 아키텍쳐의 성능을 비교해 볼 수 있는 벤치마크 프로그램이자 참고용소스로서 가치가 있지 않을까 싶다.

Project PI (오픈소스 PI 프로젝트) 사이트 바로가기

Monte Carlo Methods in Parallel Computing 사이트 바로가기

PI 생성 알고리즘의 Single-threaded Multi-threaded 비교 예제

FFT와 AGM(Monte Carlo) 이용한 PI 계산 사이트 바로가기