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HPE, 스위스 EPFL ‘블루 브레인’ 프로젝트용 슈퍼컴 구축포유류 두뇌 디지털 재구성 및 시뮬레이션 프로젝트에 HPE 슈퍼컴퓨터 도입

   
▲ ‘HPE SGI 8600’

[아이티데일리] HPE는 스위스 로잔 연방 공과대학교(EPFL)의 두뇌 연구 사업인 ‘블루 브레인’ 프로젝트의 포유류 두뇌 모델링 및 시뮬레이션을 위한 차세대 슈퍼컴퓨터 구축 파트너로 선정됐다고 24일 밝혔다.

‘블루 브레인 5’로 불리는 이 새로운 슈퍼컴퓨터는 두뇌에 대한 이해를 증진시키기 위해 신경과학 시뮬레이션에 매진할 예정이며 특히 시뮬레이션 기반 조사, 분석 및 시각화에 집중한다.

뇌질환은 유전자 단위에서부터 두뇌회로 전반에 걸쳐 일어나는 복잡한 현상으로, 이 모든 단계가 어떤 연관관계가 있으며 질환 발생 시 어떻게 교란되는지에 대해 전체적인 시각으로 볼 수 있는 능력을 갖추는 것이 두뇌를 이해하기 위한 가장 우선적 과제다. ‘블루 브레인’ 프로젝트는 이러한 도전을 해결하기 위한 뇌의 재구성 및 디지털 모델 시뮬레이팅 방법의 선구자다. ‘블루 브레인’은 오픈 액세스 데이터, 모델 및 오픈소스 툴을 시스템적으로 공개해 유럽연합 집행위원회의 ‘휴먼 브레인 프로젝트(HBP)’와 같은 커뮤니티가 두뇌를 다양한 조직 수준에서 이해할 수 있도록 돕는다.

프로젝트의 과학적 로드맵에서 유래된 슈퍼컴퓨팅 요구조건을 기반으로, ‘블루 브레인’ 프로젝트는 엄격한 조달 프로세스와 함께 공개된 기준에 따라 입찰받은 건을 평가하는 과정을 거쳐 2017년 말 HPE와 첫 번째 계약을 체결했다. 후속 단계를 포함, 최신 슈퍼컴퓨팅 기술과 전문성을 제공하는 데 대한 총 가치는 1천 8백만 스위스 프랑에 달한다.

‘HPE SGI 8600’ 시스템을 기반으로 만든 이 고급 슈퍼컴퓨터는 ‘블루 브레인’ 프로젝트가 2020년까지 쥐 두뇌의 모든 부분, 특히 시상과 신피질 부분을 모델화하고자 하는 과학적 로드맵을 달성할 수 있도록 맞춤형 및 확장형 컴퓨팅 성능을 제공한다.

안토니오 네리(Antonio Neri) HPE 최고경영자는 “HPE의 미션은 표적 치료 시행 및 생명을 구하는 헬스케어 산업을 위한 기술 강화를 포함해 우리 삶의 질을 향상시키는 기술을 창조하는 것”이라며, “블루 브레인 프로젝트와의 협업을 통해, HPE는 고급 슈퍼컴퓨팅과 맞춤형 애플리케이션으로 신경 과학 커뮤니티와 사회 전반에 혁신적인 혜택을 줄 수 있는 새로운 연구에 힘을 실어주고 있다”고 밝혔다.

HPE는 ‘블루 브레인’ 프로젝트의 재구성 및 시뮬레이션 워크플로우에서 다양한 컴퓨팅 집약적인 과제를 특별히 지원하기 위해 ‘블루 브레인 5’를 설계했다. ‘HPE SGI 8600’ 시스템의 유연한 아키텍처는 시각화 혹은 딥러닝과 같은 과제를 위해 특별히 설계된 다양한 서브 시스템을 관리하는 동시에, 단일 시스템으로 구동 가능하기에 ‘블루 브레인’ 프로젝트 미션을 이행하는 데 중요한 역할을 한다. ‘블루 브레인 5’는 메모리 대역폭, 네트워크 대역폭, 처리 능력, 그래픽 처리 및 입출력 등에 따라 구체적인 강점을 제공하는 서로 다른 워크로드 프로파일에 최적화된 4개의 구성 요소를 통합한다.

펠릭스 쉬어만(Felix Schürmann) 블루 브레인 프로젝트 공동 이사는 “블루 브레인 프로젝트의 과학적 미션은 슈퍼컴퓨팅 능력에 크게 의존하고 있다”며, “오늘날 블루 브레인에서 개별적인 신경세포를 모델링하려면 2만여 개의 서로 다른 방정식을, 뇌 전체를 모델링할 경우 1천억 가지의 방정식을 동시에 풀어내야 하는데 HPE는 슈퍼컴퓨팅 측면에서 이러한 도전적 기술 환경을 헤쳐나갈 수 있도록 돕는다”고 말했다.

블루 브레인 프로젝트의 ‘HPE SGI 8600’ 슈퍼컴퓨터는 1.06 페타플롭의 최고 성능을 전달하는 372개 컴퓨트 노드로 구성돼 있다. 이 시스템은 2만 3천 개의 노트북 메모리에 해당하는 94테라바이트(TB) 메모리를 갖추고 있으며 ‘인텔 제온 골드(Intel Xeon Gold) 6140’, ‘인텔 제온 파이(Xeon Phi) 7230’ 프로세서와 ‘엔비디아 테슬라(NVIDIA Tesla) V100’ 그래픽 프로세서를 구동할 수 있다.

단일 및 이중 레일의 ‘멜라녹스 인피니밴드(Mellanox InfiniBand)’ 고성능 네트워크를 이용하며, 혁신적인 80GB/s 인피니트 메모리 엔진(Infinite Memory Engine, IME) 플래시 기반 버스트 버퍼와 연결돼 총 대역폭 50GB/s 이상을 제공하는 DDN(Data Direct Networks)의 고성능 스토리지 4페타바이트(PB)를 보유하고 있다.

‘블루 브레인’은 가장 복잡한 문제 해결과 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터를 강화하기 위해 설계된 ‘HPE SGI 8600’ 시스템으로, 관리하기 쉬운 아키텍처에 수천 개에 달하는 노드 확장성을 확보했다. 이 새로운 시스템은 데이터센터에 열기를 배출하지 않는 에너지 효율적인 수냉 솔루션이 특징으로, 스위스 루가노에 위치한 스위스 국립 슈퍼컴퓨터 센터(CSCS)에 설치돼 있다.

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