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엔비디아(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨 황)와 아토스(Atos)는 유럽의 컴퓨팅 기술, 교육 및 연구 발전을 위한 과학자와 연구원의 협력을 지원하는 엑설런스 AI 랩(Excellence AI Lab, EXAIL)을 공개했다. 

엑설런스 AI 랩의 첫 번째 연구 프로젝트는 고성능 컴퓨팅(HPC)과 AI의 발전으로 실현된 다섯 가지 핵심 분야인 기후 연구, 의료 및 유전체학, 양자 컴퓨팅과의 하이브리드화, 첨단 AI/컴퓨터 비전 및 사이버 보안에 초점을 맞출 예정이다. 

아토스는 엔비디아의 Arm 기반 그레이스(Grace) CPU, 엔비디아의 차세대 GPU, 아토스 BXI 엑사스케일 인터커넥트(Exascale Interconnect) 및 엔비디아 퀀텀(Quantum)-2 인피니밴드(InfiniBand) 네트워킹 플랫폼을 탑재한 불세콰나 X(BullSequana X) 슈퍼컴퓨터를 개발한다. 

기후변화의 예측과 해결

기후변화를 보다 정확하게 예측하기 위해 엔비디아와 아토스의 연구원들은 율리히 슈퍼컴퓨팅 센터(Jülich Supercomputing Center)에 위치한 유럽에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 통해 새로운 AI 및 딥러닝 모델을 실행한다. 이러한 대규모 모델은 지구 온난화로 인한 극심한 기후 변화 및 전조증상을 예측하는 데 사용될 수 있으며, 해당 분야에서의 엑사스케일 컴퓨팅 활용은 큰 이점을 준다. 

2.5 엑사플롭(exaflops)에 근접한 AI 성능을 제공하고, 3,744개의 엔비디아 A100 텐서 코어(Tensor Core) GPU 및 엔비디아 퀀텀 인피니밴드 네트워킹을 갖춘 아토스의 불세콰나 XH2000 플랫폼 기반 쥬얼스 부스터 시스템(JEWELS Booster system)은 기후 변화 뿐 아니라 폭풍, 폭우, 폭염 및 한파와 같은 현상의 보다 정확한 장기적 예측을 지원한다. 

아토스의 HPC, AI 및 양자 컴퓨팅 부문 글로벌 판매 부사장 앤디 그랜트(Andy Grant)는 "아토스는 탄소 절감 목표의 일환으로 2028년까지 모든 잔여 배출량을 줄여 '넷 제로(net zero)'에 도달하고, 2025년까지 우리의 통제와 영향력 하에 있는 전세계 탄소 배출량을 50%까지 감소시키기 위한 과학기반 감축목표 이니셔티브(SBTi) 목표에 도달하고자 최선을 다하고 있다"며, "메테오 프랑스(Meteo France), 독일기후전산센터(DKRZ), 네덜란드 왕립 기상연구소(KNMI), 스페인 국립기상청(AEMet)과 같은 선도적인 기후 모델링 센터들은 대규모 날씨 및 기후 모델을 실행하기 위해 불세콰나 슈퍼컴퓨터를 사용한다. 이번 엑설런스 AI 랩의 발표는 아토스가 유럽중기예보센터(ECMWF)와 함께 날씨 및 기후 모델링 센터(Center of Excellence in Weather and Climate Modelling)를 설립한 지 1년이 지난 현재에도 지속적으로 노력하는 아토스의 모습을 증명한다”고 강조했다. 

엔비디아 가속 컴퓨팅 부문 부사장 겸 총괄 매니저인 이안 벅(Ian Buck)은 "기후 변화는 지역 전체를 혼란스럽게 하는 극심한 기후 현상의 빈도를 증가시켜, 매년 정부와 국가 경제에 수천억의 손실을 입힌다"며, "엑설런스 AI 랩의 목표는 기후 변화를 둘러싼 긴급한 글로벌 과제를 해결하기 위해 중요한 연구를 진전시키는 것"이라고 말했다. 

HPC, 양자 및 AI로 의료 연구 가속화

컴퓨터 유전체학(computational genomics)을 통한 의료 혁신은 약물 발견과 의료 서비스에 혁명을 일으키고 있다. 아토스 생명 과학 센터(Life Sciences Center of Excellence)는 40개 주요 기관과 협력해 HPC, 양자 컴퓨팅 및 AI를 활용하여 의료 영상, 유전체학 및 의약품 분야를 발전시키고 있다. 엔비디아 클라라(Clara) 헬스케어 애플리케이션 프레임워크는 유전체학, 의료 영상 및 컴퓨터 화학 애플리케이션을 위한 슈퍼컴퓨팅 성능을 제공한다. 

엑설런스 AI 랩은 아토스의 첨단 컴퓨팅 솔루션 및 엔비디아 클라라를 활용해 의료 연구원과 공급자가 약물 발견을 가속화하고 임베디드, 엣지, 데이터 센터 및 클라우드 플랫폼을 사용해 첨단 진단 솔루션을 설계할 수 있도록 지원할 예정이다. 

발전하는 양자 컴퓨팅 연구

양자 컴퓨팅은 약물 발견, 기후 연구, 머신 러닝, 물류 및 금융과 같은 분야의 복잡한 문제를 해결할 잠재력을 가지고 있다. 그러나, 양자 컴퓨터가 활성화되기까지는 많은 연구가 남아 있다. 

다가오는 양자 컴퓨터 시대를 위한 양자 소프트웨어 개발 및 시뮬레이션 기기인 아토스의 퀀텀 러닝 머신(Quantum Learning Machine)은 연구원들과 엔지니어들이 양자 소프트웨어 개발 및 실험을 지원하며, 엔비디아 GPU를 통해 양자 시뮬레이션의 속도와 규모를 획기적으로 높여준다. 이를 통해 양자 알고리즘, 양자 정보 과학, 최신 퀀텀 프로세서 아키텍처 및 하이브리드 퀀텀-GPU 시스템 아키텍처에 대한 연구가 가속화될 것이다. 

컴퓨터 비전 가속화

엔비디아 블루필드(BlueField) DPU에서 구동되는 불세콰나 엣지(Edge)와 같은 아토스의 엣지 어플라이언스를 사용하여 엑설런스 AI 랩 연구팀은 컴퓨터 비전과 5G 무선 인프라를 가속화하기 위해 협력할 예정이다. 전세계 6곳에 위치한 아토스의 컴퓨터 비전 랩에서는 분산 엣지 인프라 전반에서 AI 애플리케이션을 안전하게 배치 및 관리하기 위해 최신 엔비디아 플릿 커맨드(Fleet Command) 기술을 도입할 예정이다. 

제로 트러스트(zero-trust) 사이버 보안의 발전

또한 엑설런스 AI 랩 연구팀은 엔비디아 모르페우스(Morpheus) 개방형 AI 프레임워크를 활용해 새로운 데이터 센터 투 엣지(data-center-to-edge) 제로 트러스트 사이버 보안 플랫폼과 새로운 사이버 보안 위협을 즉시 탐지할 수 있는 새로운 AI 모델을 개발할 예정이다.