슈퍼컴퓨팅 센터, 엔비디아 NVQ링크 도입 잇따라⋯양자–GPU 통합 본격화

[아이뉴스24 권서아 기자] 엔비디아는 지난 16일부터 오는 21일(현지시간)까지 미국 세인트루이스에서 열리는 ‘슈퍼컴퓨팅 2025(SC25)’에서 "세계 주요 과학 컴퓨팅 센터들이 양자 프로세서와 고성능 GPU를 연결하는 개방형 인터커넥트 기술 ‘엔비디아 NVQ링크(NVIDIA NVQLink)’를 도입하고 있다"고 18일 밝혔다.

엔비디아에 따르면 아시아와 유럽을 포함한 12개 이상의 슈퍼컴퓨팅 센터가 저지연·고처리량 특성을 갖춘 NVQ링크 기술을 활용해 양자-고전 통합 연구 역량을 강화하고 있다. 미국 연구소들도 해당 기술을 기반으로 양자 컴퓨팅 혁신을 가속화할 계획이다.

젠슨 황 엔비디아 CEO는 “미래의 슈퍼컴퓨터는 양자 컴퓨터의 자연 시뮬레이션 능력과 GPU의 프로그래밍 가능성, 대규모 병렬성을 결합한 양자-GPU 시스템이 될 것”이라며 “NVQ링크와 쿠다-Q(CUDA-Q)는 이를 실현하는 핵심 기술로, 컴퓨팅의 가능성을 크게 확장할 것”이라고 말했다.

NVQ링크는 최초의 개방형·범용 인터커넥트 아키텍처로, 양자 프로세서(QPU)와 엔비디아 가속 컴퓨팅 플랫폼을 직접 연결한다. 이를 통해 양자 제어와 오류 수정의 난제를 해결하고 하이브리드 양자-고전 애플리케이션 개발을 지원한다. 해당 기술은 FP4 정밀도 기준 40페타플롭 AI 성능을 제공하며, GPU-QPU 간 400Gb/s 처리량과 4마이크로초 미만의 레이턴시를 구현한다.

또 NVQ링크는 엔비디아 쿠다-Q 플랫폼과 긴밀히 통합돼 양자 제어 시스템과 GPU 슈퍼컴퓨팅 간 결합을 강화한다. 일본 AIST 산하 G-QuAT, 리켄(RIKEN), 한국 KISTI, 대만 NCHC, 싱가포르 국립 양자 컴퓨팅 허브, 호주 포시 슈퍼컴퓨팅 센터 등 아시아 주요 기관들이 협력 파트너로 참여하고 있다.

유럽과 중동에서도 CINECA(이탈리아), DCAI(덴마크), GENCI(프랑스), IT4I(체코), JSC(독일), NQCC(영국), PCSS(폴란드), TII(UAE), KAUST(사우디아라비아) 등 다수의 슈퍼컴퓨팅 기관이 NVQ링크 기술을 기반으로 양자 연구에 속도를 내고 있다. 더불어 미국 브룩헤이븐·페르미·로렌스버클리·로스앨러모스·오크리지·PNNL·샌디아 등 주요 국립연구소도 기술 도입을 발표했다.

한편 퀀티넘(Quantinuum)은 최근 자사의 차세대 양자 프로세서 ‘헬리오스(Helios)’와 신규 QPU가 NVQ링크를 통해 엔비디아 GPU와 통합될 예정이라고 밝혔다. 양측은 쿠다-Q를 활용해 양자 오류 수정 기술을 구현할 계획이다.

NVQ링크와 쿠다-Q는 헬리오스 QPU가 생성하는 민감한 양자 정보를 노이즈 등 외부 오류로부터 보호할 수 있도록 실시간 오류 수정을 지원한다. 특히 qLDPC 계열 양자 오류 수정 코드에서 세계 최초로 확장 가능한 실시간 디코더가 적용됐으며, Quantinuum은 67마이크로초 반응 시간을 달성해 헬리오스가 요구하는 2밀리초 기준을 32배 상회하는 성능을 확인했다고 밝혔다. 엔비디아는 이 같은 성과가 NVQ링크 기반 병렬 디코더 구조 덕분이라고 설명했다.

NVQ링크의 마이크로초 단위 레이턴시와 초고속 처리량은 엔비디아 쿠다-Q가 제공하는 실시간 API를 통해 과학자와 개발자에게 제공된다. 이를 통해 연구자는 단일 프로그래밍 환경에서 양자 오류 수정 및 양자-GPU 애플리케이션을 개발·테스트할 수 있다.

또 NVQ링크는 이더넷 기반 확장성을 제공해 양자 프로세서 규모가 커질 때 연구자들이 사용하는 고전 컴퓨팅 자원 역시 유연하게 확장할 수 있도록 설계됐다.