엔비디아가 독일 함부르크에서 열린 ISC 고성능 컴퓨팅 컨퍼런스에서 과학 연구를 가속하는 새 소프트웨어 3종을 발표했다. 천문 데이터 처리 기준 참조 코드 cuPhoton, 고속 실험 장비 데이터를 실시간으로 GPU에 전달하는 네트워킹 라이브러리 DAQIRI(Data Acquisition for Integrated Real-time Instruments), 그리고 화학·소재 발견을 위한 ALCHEMI NIM 마이크로서비스가 그것이다. 세 도구 모두 NVIDIA CUDA-X 생태계의 일부로, 기존에 CPU 기반으로 수 시간에서 수 일이 걸리던 연산을 GPU 가속 파이프라인으로 실시간 처리하도록 설계됐다.
cuPhoton은 천문대·망원경에서 수집된 표준 천문 파일 포맷 FITS 데이터의 로딩·판독·처리·분석을 가속한다. 엔비디아 GB200 NVL72 시스템에서 구동 시, 루빈 천문대의 ‘공간·시간 레거시 서베이(LSST)’가 수집한 FITS 이미지 로딩·판독 속도를 기존 대비 최대 14,900배 빠르게 처리했으며, 32개의 NVIDIA 그레이스 블랙웰 수퍼칩을 이용한 신호 처리·분석에서는 최대 8,400배 가속이 확인됐다. 프린스턴대와 하버드대가 NVIDIA와 협력해 cuPhoton을 개발했으며, 두 대학 모두 대규모 천문 관측 데이터와 암흑 에너지 탐사 처리에 활용할 계획이다. DAQIRI는 CERN(유럽입자물리연구소)·시카고대·유니버시티칼리지런던(UCL) 공동 프로젝트 A-GHOST에 적용됐다. A-GHOST는 ATLAS 실험에서 저장 용량 한계로 통상 99% 이상 폐기하던 충돌 데이터에 AI를 실시간 적용해 그 안에서 잠재적 신호를 포착한다.
ALCHEMI는 배터리 소재·촉매·OLED 디스플레이·의약품 등 화학·소재 발견 분야를 위한 NIM 마이크로서비스 모음이다. 일괄 기하 구조 완화(BGR)와 일괄 분자동역학(BMD) 두 가지 NIM 마이크로서비스가 3월 출시됐으며, 원자 배열의 가장 안정적인 구조를 찾고 분자의 시간에 따른 움직임을 시뮬레이션하는 작업을 수백만 개의 분자에 동시 적용할 수 있다. 라이라 사이언스(Lila Sciences)는 ALCHEMI BGR NIM을 사용해 고처리량 소재 스크리닝 속도를 50배 높였고, TensorNet 전용 커널로 학습·추론 속도를 6배 가속하며 메모리 사용량을 3분의 1로 줄였다. 이전에는 수 주가 걸리던 시뮬레이션이 며칠로 단축됐다고 라이라 사이언스는 밝혔다.
ALCHEMI 툴킷과 관련 NIM 마이크로서비스는 깃허브·PyPI 및 NVIDIA NGC 카탈로그에서 내려받을 수 있다. VASP(Vienna Ab initio Simulation Package)용 ALCHEMI NIM 마이크로서비스는 올 여름 중 제공될 예정이며, 단일 GPU에서 다중 VASP 계산을 병렬 실행하는 NVIDIA 다중 프로세스 서비스(MPS)를 통해 기하 구조 최적화 속도를 3배 높인다. DAQIRI는 깃허브에서 현재 이용할 수 있고, cuPhoton도 올 여름 공개될 계획이다. 엔비디아는 이번 발표를 통해 천문학부터 소재과학까지 과학 연구 전반에서 AI 가속 컴퓨팅의 적용 범위를 확장하는 전략을 가속화하고 있다.
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