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▲ 이화학연구소의 ROQUO 슈퍼컴퓨터는 블랙웰 GPU 540개와 GB200 NVL4 플랫폼을 기반으로 구동된다.

인공지능 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아가 ‘제네시스 미션(Genesis Mission)’의 첫 번째 국제 파트너인 일본과 손잡고 인공지능 기반의 과학 협력을 추진한다고 밝혔다. 제네시스 미션은 인공지능을 활용해 과학적 발견을 가속하는 대규모 글로벌 이니셔티브로, 엔비디아와 일본은 인공지능부터 양자 컴퓨팅에 이르는 광범위한 분야에서 긴밀한 공조 체계를 구축하고 있다.

이번 협력을 통해 과학적 혁신을 이끌 연구 인프라가 대거 확충된다. 특히 일본을 대표하는 종합 연구 기관인 이화학연구소(RIKEN)에서는 엔비디아의 최신 블랙웰(Blackwell) 아키텍처 기반 시스템인 ‘GB200’과 ‘퀀텀-X800’ 인피니밴드 네트워킹을 탑재한 최첨단 슈퍼컴퓨터 두 대가 가동을 시작하며 본격적인 연구에 돌입한다.

고성능 슈퍼컴퓨터 도입으로 생명과학 및 양자 하이브리드 연구 가속

새롭게 가동되는 슈퍼컴퓨터 중 하나인 ‘리큐(RIKYU)’는 인공지능 기반 과학 연구(AI for Science) 개발을 위해 설계됐다. 리큐는 GB200 NVL4 플랫폼을 바탕으로 엔비디아 블랙웰 GPU 1,600개를 탑재해 이화학연구소의 오픈 파운데이션 모델 개발을 지원하며, 생명과학과 재료과학 등 다양한 영역에서 인공지능 도입을 앞당길 예정이다.

동시에 도입되는 ‘로쿠(ROQUO)’는 양자 프로세서와 가속 컴퓨팅을 긴밀하게 통합한 혁신적인 양자-고성능컴퓨팅(HPC) 하이브리드 시스템이다. GB200 NVL4 플랫폼을 통해 블랙웰 GPU 540개를 활용하는 로쿠는 와코와 고베에 위치한 이화학연구소 내 양자 컴퓨터와 연결된다. 여기에는 퀀티넘(Quantinuum)의 트랩 이온 기반 양자 컴퓨터인 ‘레이메이(Reimei)’ 시스템도 연결되어 하이브리드 워크로드를 처리하게 된다. 연구진은 쿠다-Q(CUDA-Q) 플랫폼에 통합된 진화형 인공지능 프레임워크를 활용해 레이메이용 양자 회로를 생성하는 선구적인 연구를 시작했다.

인공지능과 양자의 융합 생태계 조성 및 산업적 가치 창출

엔비디아는 인공지능을 활용해 양자 프로세서를 실용적인 시스템으로 확장하기 위한 기술적 장벽 해결에도 적극적으로 나서고 있다. 일본 산업기술종합연구소(AIST) 산하 양자-AI 기술 글로벌 연구개발센터(G-QuAT)와 협력하여 독자적인 저지연 연결 기술인 ‘NVQ링크(NVQLink)’와 자동 QPU 보정 및 오류 정정을 돕는 ‘아이싱(Ising)’ 오픈 모델을 실제 시스템에 적용하고 있다.

이와 같은 인공지능 및 양자 컴퓨팅 융합 인프라는 차세대 신약 개발과 재료과학의 기반이 되는 양자 화학 분야에서 괄목할 만한 성과를 내고 있다. 실제로 엔비디아가 미쓰비시케미칼, 미즈호은행, 게이오대학교 등과 함께 진행한 분자 스펙트럼 분석 시연에서 엔비디아 GPU 기반 워크플로우는 기존 CPU 대비 13.4배의 처리 속도 향상을 입증했다. 이러한 기술적 도약은 반도체 제조용 극자외선 포토레지스트 개발 등 첨단 제조 공정 연구를 한층 가속화할 전망이다. 나아가 엔비디아와 후지쯔는 미래의 대규모 시스템에 적합한 쿠다-Q 활용법을 공동 연구하며 미국과 일본 간의 강력한 과학 연구 공조를 공고히 다져가고 있다.