IBM-AMD, 양자·AI·HPC 융합한 차세대 컴퓨팅 개발 협력
기존 슈퍼컴으로 못 푸는 다양한 세계 난제 해결 기여

[보안뉴스 한세희 기자] IBM과 AMD는 양자 컴퓨터와 고성능 컴퓨팅(HPC)을 결합한 차세대 컴퓨팅 아키텍처인 ‘양자 중심 슈퍼컴퓨팅’(quantum-centric supercomputing) 개발 계획을 27일 발표했다.

IBM은 양자 컴퓨터 및 소프트웨어 개발, AMD는 HPC 및 AI 가속기 분야 강점을 바탕으로 확장 가능한 오픈소스 기반 플랫폼 공동 개발에 나선다.

양자 컴퓨팅은 양자역학의 법칙에 따라 정보를 표현하는 큐비트(qubit)를 사용해 신약 개발이나 소재 탐색, 최적화, 물류 등 기존 컴퓨팅으로 해결하기 어려운 복잡한 문제를 풀 수 있으리란 기대를 받고 있다.


▲IBM 양자 컴퓨터 시스템 투 [자료: IBM]

양자 중심 슈퍼컴퓨팅 아키텍처에선 양자 컴퓨터가 CPU, GPU, 기타 컴퓨팅 엔진으로 구성된 HPC 및 AI 인프라와 함께 작동한다. 문제의 각 요소는 가장 적합한 컴퓨팅 방식으로 해결한다. 예를 들어, 양자 컴퓨터가 원자와 분자의 행동을 시뮬레이션하고, AI 기반 슈퍼컴퓨터가 방대한 데이터 분석을 수행할 수도 있다. 이 기술들이 결합되면 현실 세계의 문제를 전례 없는 속도와 규모로 해결할 수 있으리란 기대다.

IBM과 AMD는 AMD의 CPU, GPU, 프로그래밍 가능한 반도체(FPGA)를 IBM 양자 컴퓨터와 통합해 기존 컴퓨팅 방식으로는 해결할 수 없는 새로운 알고리즘을 효율적으로 가속화하는 방안을 모색한다.

이는 IBM이 2030년까지 실현하고자 하는 오류 내성 양자 컴퓨터(fault-tolerant quantum computing) 로드맵에도 기여할 수 있다. AMD의 기술은 오류 내성 양자 컴퓨팅의 핵심 요소인 실시간 오류 수정 기능을 제공할 수 있는 가능성을 지니고 있다.

양사는 올해 말 IBM의 양자 컴퓨터와 AMD 기술이 함께 작동하는 하이브리드 양자-클래식 연계 프로젝트를 시연한다는 계획이다. IBM 양자 소프트웨어 개발 도구 키스킷(Qiskit) 같은 오픈소스 생태계를 활용해 새로운 알고리즘 개발과 채택을 촉진하는 방안도 검토 중이다.

아빈드 크리슈나 IBM CEO는 “양자 컴퓨팅은 자연 세계를 시뮬레이션하고 정보를 완전히 새로운 방식으로 표현할 수 있다”며 “IBM 양자 컴퓨터와 AMD 고성능 컴퓨팅 기술을 결합함으로써 기존 컴퓨팅의 한계를 뛰어넘는 강력한 하이브리드 모델을 구축할 수 있을 것”이라고 말했다.

리사 수 AMD CEO는 “HPC는 세계의 주요 과제를 해결하는 기반이 된다”며 “IBM과 협력해 고성능 컴퓨팅과 양자 기술의 융합을 모색함으로써, 우리는 혁신과 발견을 가속화할 엄청난 기회를 마주하고 있다”고 밝혔다.

IBM은 이미 양자와 기존 컴퓨팅의 통합을 위한 첫걸음을 내디뎠다. 일본 이화학연구소(RIKEN)와 협력해 IBM의 모듈형 양자 컴퓨터 ‘IBM 퀀텀 시스템 투’(IBM Quantum System Two)를 세계 최고 수준 슈퍼컴퓨터 후가쿠(Fugaku)와 직접 연결했다. 미국 클리블랜드 클리닉(Cleveland Clinic), 스페인 바스크 정부, 록히드 마틴 등과 협력해 양자와 기존 컴퓨팅 자원을 결합해 유의미한 결과를 도출하고 있다.

AMD CPU와 GPU는 미국 에너지부 오크리지 국립연구소의 프론티어(Frontier) 슈퍼컴퓨터를 구동하며, 이는 공식적으로 엑사스케일(exascale) 성능을 돌파한 최초의 슈퍼컴퓨터이다. 또 AMD 에픽 CPU와 AMD 인스팅트GPU 기술은 엘 캐피탄(El Capitan) 슈퍼컴퓨터에도 적용됐다.

[한세희 기자(boan@boannews.com)]

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