엔비디아, 괴물칩(블랙웰) 플랫폼으로 ‘과학 컴퓨팅’ 확대

기존 호퍼 아키텍처 대비 25배 적은 비용, 에너지 소비로
생성형 AI 구현
엔비디아 NV링크 멀티노드 인터커넥트로
양자 컴퓨팅 강화

[이데일리 김현아 기자]

엔비디아의 최고경영자(CEO)인 젠슨 황이 18일(현지시간) 캘리포니아주 새너제이 SAP센터에서 열린 GTC2024에서 차세대 AI칩 ‘B100’을 소개하고 있다. (사진=AFP)

엔비디아가 엔비디아 블랙웰(NVIDIA Blackwell) 플랫폼을 통해 과학 컴퓨팅의 지평을 넓힌다.

블랙웰은 엔비디아가 지난 3월 발표한, 기존보다 2.5배 성능이 강화된 차세대 인공지능(AI) 칩과 플랫폼이다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 “블랙웰은 칩이 아니라 플랫폼 이름”이라고 언급하기도 했다.

블랙웰이 먼데?

새로운 AI 칩 ‘B(블랙웰·Blackwell)100’과 ‘B(블렉웰)200’은 기존 엔비디아 호퍼(Hopper) 아키텍처보다 최대 25배 적은 비용과 에너지 소비로 수조 개 파라미터의 거대 언어 모델(large language models, LLM)에서 생성형 AI를 구현할 수 있다.

블랙웰은 2022년에 공개된 엔비디아의 ‘호퍼’ 아키텍처를 대체할 차세대 기술로, 게임 이론과 통계학을 전공한 수학자이자 미국 국립과학원에 최초로 입회한 흑인인 데이비드 헤롤드 블랙웰의 이름을 따서 지어졌다.

엔비디아는 이 칩과 플랫폼을 이용해 양자 컴퓨팅, 신약 개발, 핵융합 에너지 등 과학기술 발전에 커다란 도움이 될 것으로 보고 있다.

엔비디아는 “예를 들어, 블랙웰을 이용하면 날씨 시뮬레이션은 200배 낮은 비용과 300배 적은 에너지로 구현할 수 있다. 디지털 트윈 시뮬레이션의 경우, 기존 CPU 기반 시스템 대비 65배 낮은 비용과 58배 적은 에너지 소비로 구현이 가능하다”고 했다.

‘전기먹는 하마’로 불리는 생성형AI는 최근들어 에너지 절감이 커다란 화두로 떠오르고 있다.

케이던스에 강력한 시뮬레이션 성능 지원

엔비디아는 미국의 소프트웨어 기업인 케이던스 디자인 시스템즈에 블랙웰을 접목하니 성능이 강력해졌다고 했다.

케이던스 스펙터엑스(Cadence SpectreX) 시뮬레이터는 예전에 CPU 기반이었는데, 블랙웰 GPU와 그레이스(Grace) CPU를 연결하는 GB200 그레이스 블랙웰 슈퍼칩(Superchip)을 써서 테스트 하니기존 CPU에서보다 13배 더 빠르게 실행됐다는 것이다.

또 다른 애플리케이션인 케이던스 리얼리티(Reality)의 디지털 트윈 소프트웨어로는 물리적 데이터센터의 가상 복제본을 생성할 수 있었다고 했다.

엔비디아는 블랙웰 GPU를 사용하면 이러한 시뮬레이션이 CPU보다 최대 30배 빠르게 실행돼 타임라인이 단축되고 에너지 효율이 높아질 것으로 기대된다고 했다.

케이던스 시뮬레이션 성능

과학 컴퓨팅을 위한 AI

새로운 블랙웰 가속기와 네트워킹은 고급 시뮬레이션을 위한 비약적인 성능을 제공한다.

엔비디아 GB200은 고성능 컴퓨팅(HPC)의 새로운 시대를 열었다. 이 아키텍처는 LLM의 추론 워크로드를 가속화하는 데 최적화된 2세대 트랜스포머 엔진을 탑재하고 있다.

이를 통해 1.8조 개의 파라미터를 가진 GPT-MoE(generative pretrained transformer-mixture of experts) 모델과 같은 리소스 집약적인 애플리케이션의 속도가 H100 세대 대비 30배 향상돼 HPC의 새로운 가능성을 열어준다.

LLM이 방대한 양의 과학 데이터를 처리하고 해독할 수 있도록 지원함으로써, HPC 애플리케이션은 과학적 발견을 가속화할 수 있는 유용한 인사이트에 더 빨리 도달할 수 있게 됐다.

실제로 샌디아 국립 연구소(Sandia National Laboratories)는 병렬 프로그래밍을 위한 LLM 코파일럿을 구축하고 있다.

엔디비아는 “샌디아 국립 연구소는 정보 검색 기능과 언어 생성 모델을 결합한 검색 증강 생성(RAG)이라는 AI 기술을 사용하고 있는데, 엔비디아 기술로 AI 기반 병렬 코드 생성의 장애물을 극복하고 있다”면서 “재생 에너지 연구, 기후 과학 그리고 신약 개발 등의 지평을 열고 있다”고 밝혔다.

아울러 최신 엔비디아 NV링크(NVLink) 멀티노드 인터커넥트 기술을 통해 양자컴퓨터 시뮬레이션의 속도를 높일 수 있다고 했다.

엔비디아(NASDAQ: NVDA)는 가속 컴퓨팅의 선구자다. 1999년에 GPU를 발명해 PC 게임 시장의 성장에 핵심적인 역할을 했으며, 컴퓨터 그래픽을 재정의했다. 현대 인공지능(AI) 시대의 포문을 연 엔비디아는 시장 전반에 걸쳐 산업 디지털화를 주도하고 있다.

김현아 (chaos@edaily.co.kr)