SC24 키노트에서 차세대 신약 개발, 실시간 기후 예측, 양자 시뮬레이션 위한 도구 발표
젠슨 황(Jensen Huang) 엔비디아(NVIDIA) 창립자 겸 CEO가 가 지난 11월 19일 미국 애틀랜타에서 개최 중인 ‘슈퍼컴퓨팅 2024(Supercomputing 2024, SC24) 콘퍼런스 특별 연설에서 과학적 혁신을 주도하는 인공지능(AI)에 대한 의견을 밝혔다. 이번 특별 연설에는 엔비디아 가속 컴퓨팅 담당 부사장인 이안 벅(Ian Buck)이 함께했다.
엔비디아는 제약바이오, 기후 과학과 같은 산업에 혁신을 가져올 AI와 슈퍼컴퓨팅 도구와 관련된 소식들로 SC24의 시작을 알렸다. 아울러 젠슨 황과 이안 벅의 특별 연설은 컴퓨팅을 혁신해 온 엔비디아의 깊은 역사를 바탕으로 진행됐다.
젠슨 황은 “슈퍼컴퓨터는 인류의 가장 중요한 도구 중 하나로, 과학적 혁신을 주도하고 지식의 지평을 넓혀 왔다. 최초의 GPU를 개발한 지 25년이 지난 지금, 우리는 컴퓨팅을 재창조하고 새로운 산업 혁명을 촉발했다”고 말했다.
그는 엔비디아의 가속 컴퓨팅 여정이 2006년 쿠다(CUDA)와 과학 컴퓨팅을 위한 최초의 GPU에서 시작됐다고 말했다.
2008년 도쿄공업대학교(Tokyo Institute of Technology)의 츠바메(Tsubame) 슈퍼컴퓨터, 2012년 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory)의 타이탄(Titan) 슈퍼컴퓨터, 그리고 2016년 오픈AI(OpenAI)에 제공된 AI 중심 엔비디아 DGX-1과 같은 이정표는 엔비디아가 이 분야에서 혁신적인 역할을 했음을 강조한다.
젠슨 황은 “쿠다가 시작된 이래로 우리는 컴퓨팅 비용을 백만 배나 낮췄다. 어떤 이들에게 엔비디아는 불가능할 정도로 작은 것을 볼 수 있게 해주는 컴퓨팅 현미경과도 같다. 또 어떤 이들에게는 상상할 수 없을 정도로 먼 곳을 탐험하는 망원경이 된다. 그리고 많은 이들에게는 평생의 업적을 해낼 수 있게 해주는 타임머신이기도 하다”고 말했다.
SC24에서 엔비디아는 차세대 신약 개발, 실시간 기후 예측, 양자 시뮬레이션을 위한 도구를 발표했다.
엔비디아의 발전의 중심에는 젠슨 황이 ‘가속 컴퓨팅의 엔진’이라고 설명한 쿠다-X 라이브러리가 있다. 이는 AI 기반 의료 혁신부터 양자 회로 시뮬레이션에 이르기까지 모든 것을 지원한다.
젠슨 황과 이안 벅은 엔비디아 기술을 기반으로 노벨상을 수상한 신경망과 단백질 예측 분야의 획기적인 성과를 비롯해 실제 세계에 영향을 미친 사례를 강조했다.
젠슨 황은 “AI는 과학적 발견을 가속화해 산업을 변화시키고 전 세계 100조 달러 규모의 모든 시장에 혁신을 일으킬 것”이라고 말했다.
새로운 지평을 여는 쿠다-X 라이브러리
SC24에서 엔비디아는 넘파이(NumPy)의 GPU 가속 구현인 새로운 cu파이누메릭(cuPyNumeric) 라이브러리를 발표했다. 이는 데이터 과학, 머신 러닝, 수치 컴퓨팅 분야의 애플리케이션을 강화하기 위해 설계됐다.
엔비디아는 딥 러닝을 위한 cuDNN과 양자 회로 시뮬레이션을 위한 쿠퀀텀(cuQuantum)을 포함한 400개 이상의 쿠다-X 라이브러리를 통해 다양한 산업 분야의 컴퓨팅 역량을 향상시키는 데 앞장서고 있다.
옴니버스 블루프린트를 통한 실시간 디지털 트윈
엔비디아는 실시간 컴퓨터 지원 엔지니어링 디지털 트윈을 위한 엔비디아 옴니버스 블루프린트(Omniverse Blueprint)를 공개했다. 이는 개발자가 항공우주, 자동차, 에너지, 제조와 같은 산업을 위해 인터랙티브 디지털 트윈을 제작할 수 있도록 설계된 레퍼런스 워크플로우이다.
블루프린트는 엔비디아 가속 라이브러리, 물리-AI 프레임워크, 대화형 물리 기반 렌더링을 기반으로 구축됐다. 이는 시뮬레이션을 최대 1,200배까지 가속화해 실시간 상호작용의 새로운 표준을 제시한다.
지멘스(Siemens), 알테어(Altair), 앤시스(Ansys), 케이던스(Cadence) 등 조기 채택 기업들은 이미 이 블루프린트를 사용해 워크플로우를 최적화하고 비용을 절감하며 제품 출시 기간을 단축하고 있다.
쿠다-Q를 통한 양자 도약
실시간 인터랙티브 기술에 대한 엔비디아의 초점은 엔지니어링에서 양자 시뮬레이션에 이르기까지 다양한 분야로 확장되고 있다.
엔비디아의 쿠다-Q는 구글(Google)과의 파트너십을 통해 양자 프로세서의 정밀한 동적 시뮬레이션을 가능하게 해, 몇 주가 걸리던 계산을 몇 분으로 단축시킨다.
이안 벅은 모든 양자 프로세서 개발자가 쿠다-Q를 통해 더 큰 규모의 시뮬레이션을 수행하고, 보다 확장 가능한 큐비트 설계를 탐색할 수 있다고 설명했다.
신약 개발과 화학 분야의 AI 혁신
엔비디아는 오픈소스 바이오네모 프레임워크(BioNeMo Framework) 출시를 통해 연구자들이 제약 분야에 특별히 맞춤화된 강력한 도구를 확보함으로써 AI 기반 신약 개발을 발전시키고 있다.
바이오네모는 다른 AI 소프트웨어에 비해 훈련 속도를 2배 높여 생명을 구하는 치료법을 더 빠르게 개발할 수 있게 해준다.
엔비디아는 약물이 표적 단백질에 결합하는 방식을 예측하는 획기적인 도구인 디피독 2.0(DiffDock 2.0)을 공개했다. 이는 약물 발견에 있어 매우 중요한 기술이다.
새로운 cu이퀴바리언스(cuEquivariance) 라이브러리를 기반으로 하는 디피독 2.0은 이전보다 6배 빨라졌다. 이를 통해 연구자들은 전례 없는 속도와 정확성으로 수백만 개의 분자를 스크리닝할 수 있게 됐다.
또한, 엔비디아는 엔비디아 알케미(ALCHEMI) NIM 마이크로서비스를 제공한다. 이는 화학 분야에 생성형 AI를 도입해 연구자들이 놀라운 속도로 새로운 재료을 설계하고 평가할 수 있도록 지원한다.
이안 벅은 과학자들이 강도, 전도성, 낮은 독성 또는 색상 등 원하는 특성을 정의하는 것부터 시작한다고 설명했다. 생성형 모델은 원하는 특성을 가진 수천 개의 잠재적 후보를 제안한다. 그 후 알케미 NIM은 엔비디아 워프(Warp)를 사용해 후보 화합물의 최저 에너지 상태를 해결함으로써 안정성을 기준으로 그들을 분류한다.
이 마이크로서비스는 재료 발견의 판도를 바꾸어 개발자가 재생 에너지와 그 밖의 분야의 과제를 해결할 수 있도록 지원한다.
이러한 혁신은 엔비디아가 어떻게 AI를 활용해 과학 분야의 혁신을 주도하고, 산업을 변화시키며, 글로벌 과제에 대한 더 빠른 솔루션을 제공하는지 보여준다.
실시간 기후 예측을 재정의하는 어스-2 NIM 마이크로서비스
이안 벅은 2가지 새로운 마이크로서비스인 코디프(CorrDiff) NIM과 포캐스트넷(FourCastNet) NIM을 발표했다. 이들은 엔비디아 어스-2(Earth-2) 플랫폼에서 기후 변화 모델링과 시뮬레이션 결과를 최대 500배까지 가속화한다.
날씨와 기후 조건을 시뮬레이션하고 시각화하기 위한 디지털 트윈인 어스-2는 첨단 생성형 AI 기반 역량을 활용해 기상 기술 기업을 강화하도록 설계됐다.
이 도구는 더 높은 해상도와 더 정확한 예측을 제공해 전례 없는 속도와 에너지 효율로 극단적인 기상 현상을 예측할 수 있게 해준다.
올해 상반기 자연재해로 인한 보험 손실이 10년 평균보다 70% 증가한 620억 달러에 달하는 가운데, 엔비디아의 혁신은 정밀한 실시간 기후 예측에 대한 수요 증가에 대응하고 있다. 이러한 도구들은 사회적 회복력과 기후 대비를 위해 AI를 활용하려는 엔비디아의 의지를 보여준다.
폭스콘과의 협업을 통한 생산 확대
블랙웰(Blackwell) 슈퍼컴퓨터와 같은 AI 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라, 엔비디아는 미국, 멕시코, 대만에 새로 설립된 폭스콘(Foxconn) 시설을 통해 생산량을 확장하고 있다.
폭스콘은 엔비디아 옴니버스를 사용해 생산과 테스트 시설을 구축하고 있으며, 최대한 빠르게 공장을 가동할 계획이다.
호퍼를 통한 새로운 차원의 확장
엔비디아는 저전력 공랭식 데이터센터에 최적화된 엔비디아 호퍼(Hopper) 아키텍처 기반의 PCIe GPU인 엔비디아 H200 NVL의 정식 출시를 발표했다.
H200 NVL은 최대 1.7배 빠른 거대 언어 모델(large language model, LLM) 추론과 1.3배 향상된 HPC 애플리케이션 성능을 제공해 유연한 데이터센터 구성에 이상적이다.
이는 다양한 AI와 HPC 워크로드를 지원해 기존 인프라를 최적화하면서 성능을 향상시킨다.
아울러 이안 벅은 GB200 그레이스(Grace) 블랙웰 NVL4 슈퍼칩은 4개의 엔비디아 NV링크(NVLink)로 연결된 블랙웰 GPU와 그레이스 CPU를 NV링크-C2C로 통합한다고 설명했다. 이는 과학 컴퓨팅, 훈련, 추론 애플리케이션에서 이전 세대에 비해 최대 2배의 성능을 발휘한다.
GB200 NVL4 슈퍼칩은 2025년 하반기에 출시될 예정이다.
이번 특별 연설은 참석자들에게 SC24의 엔비디아 부스를 방문해 다양한 데모를 체험해보도록 초대하며 마무리됐다. 데모에는 엔비디아의 디지털 휴먼 제임스(James), 세계 최초의 실시간 인터랙티브 풍동, 기후 모델링을 위한 어스-2 NIM 마이크로서비스 등이 있다.
