엔비디아, 전 세계 80여 개 신규 과학 시스템에 AI 가속화 지원

4,500 엑사플롭스 성능으로 질병 연구부터 우주 모델링까지 과학 혁신 가속

엔비디아(NVIDIA)가 ‘SC25’ 콘퍼런스에서 지난 1년간 자사의 가속 컴퓨팅 플랫폼을 채택한 신규 과학 시스템이 80개를 넘어섰으며, 이들이 전 세계적으로 총 4,500 엑사플롭스(exaflops)의 AI 성능을 제공하고 있다고 발표했다. 이는 엔비디아의 블랙웰(Blackwell) 아키텍처와 퀀텀-X800 인피니밴드 네트워킹 등 풀스택 가속 컴퓨팅 플랫폼이 국가적 연구와 민간 기업의 과학적 발견을 가속화하는 핵심 인프라로 자리 잡았음을 보여준다.

미국 국립 연구소의 거대한 도약, ‘솔스티스’와 ‘호라이즌’

미국에서는 텍사스 첨단 컴퓨팅 센터(TACC)의 ‘호라이즌(Horizon)’과 아르곤 국립연구소(ANL)의 ‘솔스티스(Solstice)’가 차세대 과학 혁신을 이끈다. 특히 10만 개의 블랙웰 GPU를 탑재할 예정인 솔스티스는 AI 훈련 성능이 1,000 엑사플롭스(10²¹ 단위의 연산 능력)에 달한다. 이는 2025년 중반 기준 전 세계 상위 500대 슈퍼컴퓨터의 AI 성능 합계보다 50% 이상 높은 압도적인 수치다.

이러한 강력한 시스템들은 질병의 역학 시뮬레이션, 제임스 웹 우주 망원경의 데이터를 기반으로 한 은하 형성 모델링, 그리고 지진 대비를 위한 정밀 지진파 매핑 등에 투입된다. 연구자들은 인공지능이 강화된 시뮬레이션을 통해 수십 년 후의 지진 활동을 예측하거나 원자 규모에서 신소재의 전도성을 연구하는 등 전례 없는 규모의 야심찬 과제에 도전하고 있다.

유럽과 아시아를 잇는 글로벌 AI 연구 벨트

유럽에서는 독일 율리히 슈퍼컴퓨팅 센터의 ‘주피터(JUPITER)’가 린팩(Linpack) 벤치마크에서 엑사플롭 성능을 돌파하며 유럽 최초의 엑사스케일 컴퓨터로 이름을 올렸다. 주피터는 고해상도 세계 기후 시뮬레이션을 수행하며 킬로미터 단위의 정밀한 지구 환경 모델을 구축하고 있다. 영국과 덴마크 역시 각각 ‘이삼바드-AI’와 ‘게피온’을 통해 보건 의료 및 양자 컴퓨팅 연구에 박차를 가하고 있다.

한국과 일본, 대만 등 아시아 지역의 약진도 두드러진다. 한국 정부는 소버린 클라우드와 AI 팩토리 구축을 위해 5만 대 이상의 엔비디아 GPU를 배치할 계획이며, 삼성과 SK 등 주요 기업들도 블랙웰 GPU를 활용한 독자적인 연구 인프라를 마련 중이다. 일본의 리켄(RIKEN) 연구소는 과학 연구용 AI 시스템과 양자 컴퓨팅 시스템에 엔비디아의 최신 기술을 통합하여 차세대 슈퍼컴퓨터 ‘후가쿠NEXT’ 설계를 가속화하고 있다.

[용어 해설]

• 엑사플롭스 (Exaflops): 초당 100경($10^{18}$) 번의 부동소수점 연산을 수행할 수 있는 능력이다. 현대 슈퍼컴퓨터의 성능을 나타내는 가장 높은 단위 중 하나다.
• FP4 (Floating Point 4): 인공지능 연산 시 데이터의 정밀도를 조절하여 계산 속도를 높이는 방식이다. 4비트 정밀도를 사용하여 매우 빠른 연산이 가능하다.
• 인피니밴드 (InfiniBand): 슈퍼컴퓨터 내부의 서버들을 초고속으로 연결해 주는 통신 표준이다. 데이터 전송 지연을 최소화하는 데 필수적이다.
• 소버린 AI (Sovereign AI): 국가가 자체적인 인프라와 데이터를 바탕으로 독립적인 인공지능 기술력을 보유하고 운영하는 개념이다.
• 디지털 트윈 (Digital Twin): 현실의 사물이나 시스템을 가상 세계에 똑같이 구현하여 시뮬레이션하는 기술이다.
• 멀티모달 (Multimodal): 텍스트, 이미지, 음성 등 다양한 형태의 데이터를 동시에 처리하고 이해하는 인공지능의 능력이다.