AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아는 자사의 컴퓨터 사이언티스트 테스크포스팀(TF)이 코로나19 고성능컴퓨팅(HPC) 컨소시엄에 합류했다고 밝혔다. 미 정부, 산업 및 학계 선구자들로 구성된 코로나19 HPC 컨소시엄은 세계에서 가장 강력한 HPC 리소스를 활용하여 코로나바이러스 연구를 진행하고 있다.
본 컨소시엄의 목표는 코로나바이러스를 검출, 억제 및 치료하는 효과적인 방법의 개발을 가속화하는 것으로, 400페타플롭 이상의 컴퓨팅 성능을 가진 30대의 슈퍼컴퓨터에 대한 액세스를 제공하여 연구자들을 지원하게 된다.
엔비디아의 가속 컴퓨팅 담당 부사장 겸 총괄인 이안 벅(Ian Buck)이 이끄는 엔비디아 TF는 AI, HPC, 약물 발견, 분자 역학, 유전학, 의료영상 및 데이터 분석을 포함한 주요 영역에 걸친 전문지식을 보유하고 있다.
이안 벅 부사장 겸 총괄은 “코로나19 HPC 컨소시엄은 현 시대의 아폴로 프로그램(Apollo Program)이라 할 수 있다. 달을 향한 경쟁이 아니라, 인류를 위한 경주인 것이다. 로켓선은 GPU 슈퍼컴퓨터로, 연료는 과학적 지식인 셈이다. 엔비디아는 이 로켓들이 가능한 한 달에 빨리 도착하도록 도울 것”이라고 설명했다.
그는 이어, “코로나바이러스 연구의 진전을 이루려면 궁극적으로 해당 분야를 연구하고 있는 과학자, 컴퓨터 사이언티스트, 그리고 HPC 이 세 가지 필수요소가 결합돼야 한다. 엔비디아가 이 같은 노력에 기여할 수 있게 된 것을 매우 영광으로 생각한다”고 덧붙였다.
엔비디아 TF는 코로나19 HPC에서 주로 다음과 같은 역할을 수행한다.
§ AI 적용: 엔비디아는 AI에 대한 전문지식을 활용하여 해당 컨소시엄의 과학 팀이 더 많은 데이터를 수집하고 빠르게 처리하여, 더 짧은 시간에 보다 나은 통찰력을 제공하도록 지원하게 된다.
§ 과학적 발견 가속화: 엔비디아는 분자생물학, 의료영상학, 유전학, 컴퓨터 유체역학 및 시각화 분야에서 10년 이상 축적해 온 전문지식을 제공하게 된다.
§ 대규모의 컴퓨팅 성능 최적화: 엔비디아는 HPC의 처리량(throughput)을 최적화하는데 대한 전문성을 보유하고 있다. 성능 최적화는 컴퓨팅 리소스를 추가하는 것만큼이나 중요하다. 예를 들어, 330 페타플롭 시스템에서 20 퍼센트의 성능 최적화는 60 페타플롭과 동일하며, 이는 세계에서 네 번째로 빠른 HPC에 해당하는 수준이다.
엔비디아는 또한 GPU 가속 소프트웨어의 허브인 엔비디아 NGC를 통해 관련 AI 및 생명과학 소프트웨어 애플리케이션을 위한 소프트웨어 패키징도 지원한다.
NGC 코로나19 연구 툴은 모두 공개적으로 사용 가능하며, HPC, 엔비디아 DGX 시스템, NGC 인증 서버, 퍼블릭 클라우드 GPU 인스턴스 및 엔비디아 쿼드로(Quadro) 워크스테이션 GPU를 포함한 광범위한 GPU 플랫폼에 사용되도록 최적화 돼있다.
엔비디아 GPU는 이미 코로나19 연구에 활용되고 있는 다수의 HPC에서 사용되고 있다.
§ 오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory) 연구팀은 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 서밋(Summit)을 사용해 코로나19를 치료하는 데 효과적일 수 있는 77개의 약물 화합물을 알아냈다. 2만7천개 이상의 엔비디아 GPU로 구동되는 서밋은 연구 시간을 수 년에서 며칠로 단축하는 데 도움이 됐다.
§ 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스(University of Texas at Austin)와 미국국립보건원(National Institutes of Health)의 연구원들은 GPU를 이용해 코로나바이러스의 '스파이크 단백질(spike protein)' 분자구조를 규명한 최초의 초정밀 3D 지도를 만들었다. 스파이크 단백질을 맵핑 하는 것은 연구자들이 인간 세포에 바이러스가 전염되는 것을 막기 위한 약을 개발하는데 필수적이다.
§ 엔비디아는 수십만여 게이머들이 GPU 자원을 기부하여 단백질 폴딩으로 코로나19 바이러스의 분자 구조를 모형화하는 분산 컴퓨팅 네트워크 프로젝트인 폴딩@홈(Folding@Home)에 참여하고 있다. 35만6천개가량의 엔비디아 GPU는 1.5 엑사플롭스 성능을 낼 수 있도록 기여했다.
연구원들은 공식 홈페이지를 통해 코로나19 관련 연구 제안서를 컨소시엄에 제출할 수 있으며, 해당 제안서에 대한 평가의 과정을 거쳐 컴퓨팅 리소스가 할당된다.
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