[디지털데일리 김문기 기자] “딥러닝은 하늘에서 떨어진 토르의 망치처럼 세계에서 가장 어려운 문제를 해결하는 도구가 됐다”

엔비디아는 미국 세인트루이스에서 열린 ‘슈퍼컴퓨팅 2025(SC25)’에서 신소재·기후 모델링·양자·반도체·로보틱스·스토리지·네트워킹·AI 팩토리 등 고성능 컴퓨팅 전 분야에 걸친 가속 컴퓨팅 성과를 대거 공개했다고 19일 발표했다. 상위 500대 시스템 중 엔비디아 기술을 채택한 시스템은 388개(78%)이며, 고든 벨상 최종 후보 5개 연구 모두 엔비디아 기반 슈퍼컴퓨터 위에서 수행됐다.

엔비디아는 블루필드-4 DPU와 퀀텀-X 포토닉스 인피니밴드 스위치, 커넥트X-9 슈퍼NIC 등 차세대 네트워킹 라인업을 통해 AI 팩토리 운영 구조를 전면 확장했다. 블루필드-4는 64코어 그레이스 CPU와 커넥트X-9 네트워킹을 통합해 네트워킹·스토리지·보안·망 분리를 오프로드하며 멀티테넌트 기반 대규모 AI 운영을 지원한다.

DDN·바스트데이터·웨카는 블루필드-4 채택을 통해 ▲데이터 파이프라인 가속 ▲대규모 클러스터 데이터 이동 최적화 ▲DPU 직접 스토리지 서비스를 구현했다. 퀀텀-X 포토닉스 스위치는 플러그형 트랜시버를 제거해 전력 효율성을 3.5배, 복원력을 10배 높이며, TACC·람다·코어위브는 차세대 인프라에 이 장비를 통합한다. 엔비디아는 인피니밴드 퀀텀-X800으로 800Gb/s 처리량과 SHARPv4를 제공한다.

NVQ링크는 12개 이상 슈퍼컴퓨팅 센터에서 도입되며 양자 프로세서와 GPU 간 연결을 제공한다. 일본 AIST·리켄, 한국 KISTI, 대만 NCHC, 싱가포르 A*STAR, 유럽 GENCI·IT4I·JSC·PCSS, UAE TII, 사우디 KAUST, 미국 ORNL·LBNL·BNL·MIT 링컨 연구소 등은 NVQ링크 기반 양자-GPU 하이브리드 연구를 추진한다. NVQ링크는 FP4 정밀도에서 40페타플롭의 AI 성능을 제공하며, 퀀티넘(Quantinuum)의 새 헬리오스(Helios) QPU는 NVQ링크를 통해 오류 정정 정확도를 95%에서 99%로 향상시켰다.

Arm은 네오버스 CPU에 NV링크 퓨전을 도입해 CPU·GPU·가속기 간 대규모 랙 스케일 일관성 아키텍처를 구현했다. 도메인 파워 서비스(DPS)는 GPU 전력을 워크로드별로 조절하는 전력 제어 계층으로, 옴니버스 DSX 블루프린트와 연동해 전력 기반 스케줄링을 지원한다.

엔비디아는 ‘세계에서 가장 작은 AI 슈퍼컴퓨터’ DGX 스파크를 공개했다. 페타플롭급 성능과 128GB 통합 메모리를 데스크탑 폼팩터에 담았으며, NV링크-C2C로 GPU-CPU 대역폭을 PCIe Gen5 대비 5배 확장해 최대 2,000억개 파라미터 추론과 로컬 미세조정을 지원한다. AI 물리 연구를 위한 오픈 모델 제품군 ‘아폴로’, GPU 가속 3D 시뮬레이션 도구 ‘워프’도 소개됐다.

과학 컴퓨팅에서는 GPU 가속 전환이 가속화됐다. 상위 100개 HPC 중 88개가 가속 방식을 채택했으며 CPU 전용 시스템은 15% 이하로 줄었다. 주피터는 FP64 1엑사플롭, AI 116엑사플롭으로 확장돼 AI 성능 기준이 FLOPS 중심에서 AIFLOPS 중심으로 이동하고 있다. 그린500 상위 8개 시스템 모두 엔비디아 가속 기술을 사용하며, 10여년 전 타이탄·피즈데인트·서밋·시에라로 이어진 가속 중심 아키텍처 변화가 HPC 주류가 됐다.

SC25에서는 신소재 탐색을 위한 알케미 NIM 마이크로서비스와 가속 데이터 처리 파이프라인도 공개됐다. 브룩헤이븐 국립연구소 NSLS-II는 홀로스캔으로 10나노미터 이하 이미징 데이터의 실시간 엣지 처리를 구현했다. 에네오스는 액침 냉각액·촉매 개발 과정에서 1000만~1억개 분자 후보를 수주 내 평가해 연구 효율을 높였다. UDC는 OLED 소재 탐색 속도를 기존 대비 최대 1만배 높여 청색 인광 소재 연구에 적용 중이다.

고든 벨 최종 후보 연구는 엔비디아 기반 알프스·주피터·펄머터에서 수행됐다. ▲ICON은 지구 시스템을 1km 해상도로 모델링해 24시간 동안 146일 분량의 시뮬레이션을 처리했다. ▲ORBIT-2는 고해상도 다운스케일링을 적용해 도시 열섬·극한 강우 등 지역 기후 패턴 분석을 지원했다.

▲QuaTrEx는 4만5000여 원자로 구성된 나노스케일 트랜지스터 시뮬레이션을 수행했다. ▲MFC 솔버는 우주선 엔진 플룸 분석에서 기존 대비 4배 속도·5배 효율로 유동 시뮬레이션을 실행했다. ▲쓰나미 디지털 트윈은 기존 50년이 필요한 계산을 0.2초 만에 처리해 실시간 대응 기반을 구축했다.

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