AI가 반도체 직접 설계 엔비디아 신기술 공개-아이씨엔매거진

피직스네모와 쿠다-X로 자율형 AI 엔지니어 구축

인공지능(AI) 컴퓨팅 기술 기업인 엔비디아가 제품 설계와 개발 방식을 바꾸는 엔지니어링 전용 소프트웨어 도구를 선보였다. 엔비디아는 자사의 엔지니어링 전용 소프트웨어 모음인 엔비디아 에이전트 툴킷(NVIDIA Agent Toolkit)에 AI 물리학 기술인 피직스네모(PhysicsNeMo)와 연산 가속 기술인 쿠다-X(CUDA-X) 라이브러리를 추가했다. 이를 통해 전 세계 반도체와 시스템 설계 분야에서 스스로 작업을 수행하는 자율형 AI 엔지니어를 구축할 수 있도록 지원한다.

AI 물리학과 가속 솔버 결합

첨단 반도체 칩과 복잡한 시스템을 개발하려면 물리학 시뮬레이션과 성능 분석을 매끄럽게 연결해야 한다. 엔비디아 피직스네모 라이브러리는 AI 에이전트가 물리 모델을 학습하고 곧바로 현장에 배포하도록 돕는다. 쿠다-X 라이브러리의 신규 솔버 기술인 cuISS와 cuDSS는 전자 설계 자동화(EDA) 및 과학 시뮬레이션에서 발생하는 대규모 복잡한 연산을 빠르게 가속한다. 또한 고정밀 양자화학 시뮬레이션 기술인 cuEST를 활용하면 칩 제조 관련 작업 속도를 최대 50배까지 높일 수 있다.

티모시 코스타(Timothy Costa) 엔비디아 컴퓨테이셔널 엔지니어링 부문 부사장 겸 총괄 매니저는 “엔지니어링은 중요한 전환점을 맞이했다. 이제 AI는 물리학, 시뮬레이션, 설계 도구를 작업에 활용할 수 있다. 엔비디아 에이전트 툴킷을 통해 개발자는 물리학을 기반으로 추론하고, 복잡한 시뮬레이션을 실행하며, 고품질 데이터를 생성하는 에이전틱 엔지니어를 구축할 수 있다. 이는 칩과 시스템 설계의 혁신을 이끄는 새로운 원동력이 될 것”이라고 말했다.

오픈 모델 기반의 반도체 설계 에이전트

반도체 칩 설계는 정교한 레지스터 전송 레벨(RTL) 코딩 작업에 의존한다. 엔비디아 리서치가 개발한 하드웨어 설계 에이전트 ACE-RTL을 탑재한 네모트론 3 울트라(Nemotron 3 Ultra) 오픈 모델은 회로 설계 언어 평가에서 최고의 성능을 기록했다. 독자 데이터를 활용해 사후 학습이 가능하며 자체 서버 환경에 설치할 수 있어서 높은 데이터 보안성을 자랑한다.

케이던스, 시놉시스, 지멘스 등 글로벌 반도체 소프트웨어 기업들은 이 툴킷을 자사 시스템에 탑재하고 있다. 삼성전자 역시 계산 리소그래피 성능을 최대 20배 높이고 칩 규모의 열응력 분석을 수행하는 데 엔비디아의 신기술을 적극적으로 활용하고 있다.

용어 해설 (Glossary)

에이전트 (Agent): 사용자 명령을 바탕으로 스스로 판단하여 복잡한 작업 단계를 독립적으로 수행하는 지능형 AI 프로그램이다.
전자 설계 자동화 (EDA; Electronic Design Automation): 반도체 회로 설계와 검증 및 제조용 데이터 생성을 컴퓨터 소프트웨어로 자동화하는 기술이다.
RTL (Register-Transfer Level): 반도체 내부의 디지털 신호가 레지스터 사이에서 어떻게 이동하고 변환되는지 표현하는 하드웨어 설계 기술 방식이다.
솔버 (Solver): 공학 시뮬레이션이나 물리 법칙을 계산하기 위해 복잡한 수학 방정식의 해를 풀어내는 핵심 계산 알고리즘 프로그램이다.
계산 리소그래피 (Computational Lithography): 반도체 웨이퍼 위에 미세한 회로를 그릴 때 일어나는 빛의 회절 현상을 컴퓨터 알고리즘으로 시뮬레이션하여 보정하는 초미세 공정 기술이다.