IBM의 양자 중심 슈퍼컴퓨팅 ‘참조 아키텍처'
[아이티비즈 김문구 기자] IBM이 양자 컴퓨팅을 기존 슈퍼컴퓨팅 환경에 실제로 적용하기 위한 업계 최초의 양자 중심 슈퍼컴퓨팅(Quantum-Centric Supercomputing) 참조 아키텍처(reference architecture)를 공개했다.
이번에 발표된 참조 아키텍처는 양자 프로세서(QPU)가 GPU·CPU와 함께 자체 구축 환경, 연구기관, 클라우드 등 다양한 컴퓨팅 환경에서 동시에 활용될 수 있는 구체적 방안을 제시하며, 단일 컴퓨팅 방식만으로는 해결하기 어려운 과학 난제를 풀 새로운 계산 모델을 제안한다.
이 아키텍처는 오늘날의 복잡한 연구 환경을 감당할 수 있도록 설계된 것은 물론, 향후 기술 발전에도 유연하게 대응할 수 있게 구성됐다. 양자 시스템과 기존 시스템을 하나의 통합된 컴퓨팅 환경으로 묶어내며, 양자 하드웨어를 CPU·GPU 클러스터, 고속 네트워크, 공유 스토리지 등 강력한 클래식 인프라와 결합해 연산량이 큰 작업과 알고리즘 연구를 안정적으로 처리할 수 있도록 한다.
IBM은 이 기반을 바탕으로 양자와 클래식 컴퓨팅 전반을 아우르는 통합 워크플로를 구현한다. 키스킷(Qiskit)을 비롯한 개방형 소프트웨어와 오케스트레이션 기능이 포함돼 있어, 연구자와 개발자들은 익숙한 도구와 작업 방식 그대로 양자 기능에 접근할 수 있다. 이를 통해 화학, 신소재, 최적화 등 다양한 분야에서 양자 컴퓨팅을 실제 문제 해결에 적용하기가 훨씬 쉬워진다.
제이 감베타 IBM 리서치 총괄사장 및 IBM 펠로우는 “40여 년 전, 리처드 파인만은 양자 물리 현상을 직접 시뮬레이션할 수 있는 컴퓨터를 상상한 바 있다. IBM은 그 비전을 현실로 만들기 위해 오랫동안 연구를 이어왔다. 오늘날의 양자 프로세서는 특히 화학처럼 양자역학적 성질이 핵심이 되는 분야에서 가장 어려운 문제를 풀기 시작했다. 앞으로의 컴퓨팅은 양자 프로세서와 고성능 클래식 컴퓨팅이 함께 작동해, 지금까지는 손대기 어려웠던 과학 문제를 해결하는 ‘양자 중심 슈퍼컴퓨팅’으로 향하게 될 것이다"며 "IBM은 이런 미래의 컴퓨팅 환경을 실제로 구현하기 위한 기술과 시스템을 지금 만들어가고 있다”고 말했다.
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