엔비디아, 차세대 슈퍼컴퓨터 ‘다우드나’로 과학·연구 판 바꾼다

2025.06.02 09:18:49

서재창 기자 eled@hellot.net

 

엔비디아 젠슨 황 CEO “투자는 미국 과학의 토대 만들고 경제·기술 리더십 강화해”

 

미국 로렌스버클리국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)가 차세대 슈퍼컴퓨터 ‘다우드나(Doudna)’를 공개했다. 이 슈퍼컴퓨터는 엔비디아의 새로운 베라 루빈(Vera Rubin) 아키텍처를 기반으로 구축됐으며, 미국 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야의 선도적 위치를 강화하기 위한 핵심 투자다.

 

다우드나는 노벨상 수상자이자 크리스퍼 유전자 가위 기술의 선구자인 제니퍼 다우드나(Jennifer Doudna)의 이름을 따 명명됐다. 미국 에너지부(Department of Energy, DOE)의 후원 아래 개발된 이 시스템은 과학적 발견을 가속화하고, 글로벌 도전에 대응하기 위한 최첨단 연구 도구로 활용될 전망이다. 

 

 

젠슨 황(Jensen Huang) 엔비디아 CEO는 “지속적인 투자는 미국 과학의 토대이자 경제와 기술 리더십을 강화하는 힘”이라며 다우드나의 출범 의미를 강조했다. 제니퍼 다우드나 역시 “다우드나의 탄생은 생물학이 중요한 전환기에 접어들고 있다는 상징적 의미를 지닌다”고 소감을 밝혔다.


다우드나는 기존 슈퍼컴퓨터와 달리 시뮬레이션, 데이터, 인공지능(AI)을 통합해 하나의 원활한 플랫폼을 제공하는 것이 특징이다. 미국 전역의 DOE 산하 실험 및 관측 시설들과 연결되어 연구자들이 대규모 데이터를 실시간으로 스트리밍하고 분석하도록 지원한다. 

 

닉 라이트(Nick Wright) NERSC 첨단 기술 그룹 책임자이자 다우드나 수석 아키텍트는 “단순히 더 빠른 컴퓨터를 만드는 것이 아니라, 연구자가 더 큰 목표를 설정하고 신속하게 성과를 이루도록 하는 것이 목표”라고 설명했다. 특히, 핵융합 에너지 시뮬레이션, 차세대 초전도 재료 설계, 팬데믹 대응을 위한 신약 개발 가속화, 우주 지도화와 같은 분야에서 혁신을 이끌 것으로 기대되고 있다.

 

다우드나는 기존 모델인 펄머터(Perlmutter) 대비 10배 이상의 과학 성과를 목표로 하며, 에너지 효율성 측면에서도 약 23배 향상된 전력 소모를 보인다. 칩 설계와 시스템 수준의 최적화를 통해 와트당 성능은 기존 대비 35배 증가했다.


다우드나는 생명과학, 입자 물리학, 재료 과학 등 다양한 분야에서 AI 기반 연구를 가속화할 플랫폼이다. 2024년 노벨화학상 수상자인 데이비드 베이커(David Baker)는 NERSC 시스템을 활용해 AI로 단백질 구조를 예측하는 연구를 수행하고 있으며, 이 접근법은 생명과학 전반에 걸쳐 새로운 가능성을 열고 있다.

 

또한, 입자 물리학 분야에서는 AI를 통해 데이터 왜곡을 복원하거나 충돌 데이터 분석을 개선하고 있으며, 재료 과학 분야에서는 복잡한 분자 화학 반응 모델링을 지원하기 위한 오픈 데이터세트 구축이 이뤄지고 있다.


다우드나는 독립형 시스템이 아닌 과학 연구의 핵심 구성 요소로서 작동한다. 고속 네트워킹 기술을 기반으로 미국 내 다양한 실험 장비와 연결돼 데이터가 수집되는 즉시 분석이 가능하다. 대표적으로 DIII-D 핵융합 연구소에서는 실험 데이터를 다우드나로 직접 스트리밍해 실시간 플라즈마 모델링을 수행하고, 실험 결과에 즉각 반영하고 있다. 

 

이와 같은 실시간 대응력은 과거 슈퍼컴퓨터가 실험 결과를 사후 분석하는 도구였던 역할에서 벗어나, 과학적 발견을 위한 능동적 플랫폼으로 전환했음을 보여준다. 다우드나는 전통적 고성능 컴퓨팅뿐만 아니라 AI, 실시간 스트리밍, 양자 컴퓨팅 워크플로우까지 아우르는 범용성을 갖춘 플랫폼으로 설계됐다. 엔비디아는 쿠다-Q와 같은 툴을 기반으로 양자 컴퓨팅과 HPC의 통합을 지원하며, 이를 통해 도전적인 과학적 문제 해결을 가능하게 한다. 

 

연구자들은 파이토치, 텐서플로우, 엔비디아 cuDNN과 같은 프레임워크를 다우드나에 최적화해 사용하고 있다. 이미 20개 이상의 연구팀이 기후 모델링, 입자 물리학, 생명과학 분야에서 워크플로우를 이식해 가시적인 성과를 내고 있다. 다우드나는 2026년 본격 가동을 앞두고 있으며, 미국 전역의 DOE 산하 연구기관이 이 시스템을 활용해 과학적 질문에 대한 해답을 찾고, 미래의 혁신을 촉진하는 데 중요한 역할을 하게 될 것으로 기대된다. 

 

헬로티 서재창 기자 |

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