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GPU 가속 HPC 및 AI로 정확도 향상

가속 컴퓨팅은 연구원들이 과학적 혁신을 더 빠르게 달성하도록 지원하고 있습니다. 그러나 연구원들은 과학적 시뮬레이션과 동등한 수준의 높은 정확도를 가진 결과를 훨씬 더 빨리 생성하는 데 AI가 도움이 될 수 있다는 사실을 빠르게 인지하고 있습니다. 이로 인해 고성능 컴퓨팅(HPC)에 AI의 도입이 가속화되었습니다.

공공 부문
사이버 보안. 재난 대응. 인도 주의적 지원. NVIDIA는 공공분야에서 커뮤니티를 더욱 안전하고 어디에서나 더 연결될 수있는 세상을위한 기술을 구축하고 있습니다.
슈퍼 컴퓨팅
초신성 폭발 탐험. 허리케인 예측. 지구의 내부를 매핑합니다. NVIDIA는 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터와 HPC 시스템을 지원하여 연구자들이 우리 세계를 시뮬레이션하고 예측하는데 필요한 능력을 제공합니다.
에너지
에너지 생산. 석유 정제 및 배포. 환경 영향 감소. NVIDIA 기술은 에너지 혁신을 촉진하고 개인의 삶의 방식을 개선함으로써 세계 경제에 영향을 미치고 있습니다.
의료 및 생명 과학
바이러스 분석. 유전적 돌연변이 발견. 이미지 분석. NVIDIA는 세계 최고의 의료 기관에 정밀 의학을 가속화하고 차세대 클리닉을 구축 할 수있는 고급 도구를 제공하고 있습니다.

NVIDIA는 HPC 연구원들이 GPU 최적화 AI 및 HPC 소프트웨어를 GPU 기반 HPC 클러스터,
클라우드 인스턴스 및 워크스테이션에 배포하고 AI를 활용하도록 지원합니다.

PyTorch
PyTorch는 GPU 가속 텐서 컴퓨팅 프레임워크 입니다. NumPy 및 SciPy와 같은 일반적인 Python 라이브러리로 기능을 확장할 수 있습니다.
TensorFlow
유연한 아키텍처로 포괄적인 도구와 라이브러리를 제공하여 다양한 플랫폼과 디바이스에서 쉽게 배포할 수 있게 하는 머신 러닝을 위한 오픈 소스 플랫폼입니다.
TorchANI
ANI의 PyTorch 구현. 분자의 3D 좌표에서 분자 에너지를 계산하기 위해 파이프라인화 할 수 있는 AEVComputer, ANIModel 및 EnergyShifter 같은 클래스가 포함되어 있습니다.
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AI 가속 시뮬레이션 툴킷
NVIDIA Modulus은 물리학 정보에 입각한 신경망(PINN) 툴킷으로, AI 및 물리학 사용과 관련된 문제를 해결합니다. AI 기반 물리학 시뮬레이션을 시작하거나 복잡한 비선형 물리학 문제를 해결하려는 경우 NVIDIA Modulus을 통해 순방향, 역방향 또는 데이터 동화 문제를 해결할 수 있습니다.

GPU 기술로 가능해진 HPC와 AI는 지구의 기후 문제 해결, 과학적 발견 가속화,
워크플로우 시뮬레이션을 통한 작업 완료 시기 단축 등 다양한 용도로 사용됩니다.

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    제품 설계를 위한 워크플로 시뮬레이션
    Modulus는 다중 물리학 문제를 해결하여 수치 솔버의 정확도로 기존 시뮬레이션 보다 1,000배 더 빠르게 자동 설계 공간 탐색을 수행하는 데 도움이 되었습니다.
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    모델 지구 시스템
    HPC 및 AI는 기상이변 예측, 물리 에뮬레이션, 현재 예측, 중거리 예측, 불확실성 정량화, 편향 수정, 생성적 적대 네트워크, 데이터 인페인팅, 네트워크-HPC 결합, PINN 및 지구 공학을 포함한 많은 지구과학 시나리오에서 사용됩니다.
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    NGC의 HPC 및 AI 소프트웨어 활용
    NGC 카탈로그는 최신 버전의 AI, HPC 및 시각화 소프트웨어용 컨테이너를 제공합니다.
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    과학적 발견 가속화
    기존 HPC와 딥 러닝 및 인공 지능의 융합은 고에너지 물리학에서 생명 과학 및 의료에 이르기까지 과학적 발견의 속도를 가속화합니다.

GPU 가속 시뮬레이션을 통한 강력한 혁신

GPU는 컴퓨팅 집약적인 코드 부분을 병렬화하여 고성능 컴퓨팅(HPC) 워크로드의 속도를 높입니다. 이를 통해 과학 영역의 연구원, 과학자 및 엔지니어는 짧은 시간에 시뮬레이션을 실행하고 더 빠르게 발견할 수 있습니다.

Exascale Simulation of COVID19 Using Folding@Home and NVIDIA Omniverse

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시뮬레이션 워크로드 가속화
유체 시뮬레이션에서 분자 역학에 이르기까지 응용 프로그램은 과학자, 엔지니어 및 연구원이 다양한 분야에서 작업을 수행하는 데 도움이 됩니다. 오늘날 수천 개의 이러한 응용 프로그램이 GPU 가속을 통해 연구자가 평생 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있도록 합니다. 주요 HPC 애플리케이션은 NVIDIA NGC ™ 카탈로그 에서 사용할 수 있습니다.
NVIDIA HPC SDK 로 GPU 가속 애플리케이션 개발
개발자 생산성과 HPC 모델링 및 시뮬레이션 애플리케이션의 성능 및 이식성을 극대화하는데 필수적으로 검증 된 컴파일러, 라이브러리 및 소프트웨어 도구가 포함되어 있습니다. 소프트웨어 도구를 사용하여 NVIDIA GPU로 애플리케이션을 가속화하고 극적인 속도 향상과 전력 효율성을 달성할 수 있습니다.

시뮬레이션 및 모델링은 의료, 금융, 제조 및 지구 과학과 같은 다양한 산업에서
사용할 수 있는 다양한 사용 사례를 가지고 있습니다.

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    날씨 패턴 예측
    자동화된 기능 감지가 악천후, 태양 폭풍 및 지구와 가까운 물체의 위협을 식별할 수 있는 방법과 가속 모델 및 데이터 동화 기술이 보다 정확한 예측을 생성할 수 있는 방법을 포함하여 날씨 예측 및 기후 모델링에서 사용됩니다.
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    COVID-19 시뮬레이션
    200,000개 이상의 NVIDIA GPU의 컴퓨팅 성능과 자원 봉사자가 제공한 추가 컴퓨팅 리소스를 결합하여 Folding@ Home 프로젝트는 스파이크 단백질의 엑사스케일 시뮬레이션을 수행했습니다.
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    재무 모델 가속화
    금융 부문에서도 모델링 및 분석을 수행하는 데 사용됩니다. 금융 모델의 규모와 정교함이 증가함에 따라 데이터 과학자와 개발자는 알고리즘과 시뮬레이션을 가속화하기 위해 점점 더 HPC로 눈을 돌리고 있습니다.
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    엔지니어링 시뮬레이션 속도 향상
    시뮬레이션 및 모델링을 통해 저수지 엔지니어가 CPU 기반 솔루션보다 적은 하드웨어 리소스를 사용하여 더 정확하고 강력하며 예측 가능한 모델을 더 빠르게 개발합니다.

GPU 가속 시각화로 더 빠르게 데이터 분석

고성능 컴퓨팅(HPC) 시뮬레이션 을 경험하는 가장 좋은 방법은 시각화입니다. GPU 가속 과학적 시각화는 연구원이 대화형 속도로 대규모 데이터 세트를 시각화하고 원격 팀 구성원과 협업할 수 있도록 하여 데이터 분석 속도를 높입니다.

Visualizing 150 Terabytes of Data

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NVIDIA IndeX ®
과학자와 연구원이 대규모 HPC 데이터 세트를 시각화하고 상호 작용할 수 있도록 하는 3D 체적 대화형 시각화 프레임워크입니다.
VMD
VMD는 단백질, 핵산, 지질막 및 탄수화물 구조와 같은 생체 분자 시스템의 모델링, 시각화 및 분석을 위해 설계되었습니다.
NVIDIA Omniverse ™ ParaView 커넥터
ParaView 사용자가 자신의 모델을 Omniverse Nucleus 서버로 보내고 라이브 동기화하거나 로컬에서 USD로 출력할 수 있습니다.

과학적 시각화에는 분자 시뮬레이션 시각화, 대량 데이터 시뮬레이션,
데이터 수집 및 필터링과 같은 다양한 사용 사례가 있습니다.

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    분자 수준에서 시뮬레이션 분석
    Visual Molecular Dynamics는 분자 수준에서 시뮬레이션의 준비, 분석 및 시각화를 위한 유연한 도구입니다. 궁극적으로 과학자들이 살아있는 세포의 분자 기계를 연구할 수 있도록 하는 컴퓨터 현미경 역할을 할 수 있습니다.
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    대규모 데이터 시뮬레이션 수행
    대규모 데이터 시뮬레이션의 실시간 및 충실도 시각적 경험은 복잡한 현상을 이해하고 과학적 시뮬레이션에서 통찰력을 얻는 데 매우 중요하며, 이는 궁극적으로 더 빠른 발견과 신속한 의사 결정으로 이어집니다.
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    데이터 수집 및 필터링에 NVIDIA Omniverse 활용
    과학자들 이제 데이터 수집 및 필터링을 위해 ParaView를 사용하여 옴니버스로 가져오기 전에 풍부하고 사실적인 시각화를 생성할 수 있으며 해당 데이터를 옴니버스의 광범위한 콘텐츠 생성 및 렌더링 도구 에코시스템에 연결합니다.
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    3D 데이터에서 고유한 통찰력 확보
    과학자들이 3D 데이터의 무한한 크기와 복잡성에 대한 고유한 통찰력을 얻을 수 있도록 하며 NVIDIA IndeX의 현장 솔루션을 통해 과학자들은 놀라운 새로운 데이터 시뮬레이션 및 시각화 워크플로를 구상할 수 있습니다.