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과학자, GPU, AI로 CERN의 HPC 속도 향상
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과학자, GPU, AI로 CERN의 HPC 속도 향상

May 09, 2023

편집자 주: 이 기사는 고성능 컴퓨팅을 통해 과학을 발전시키는 연구자들을 프로파일링하는 시리즈의 일부입니다.

Maria Girone은 가속 컴퓨팅과 AI를 통해 세계 최대 규모의 과학 컴퓨터 네트워크를 확장하고 있습니다.

2002년부터 Ph.D. 입자물리학 박사는 CERN의 LHC(Large Hadron Collider)를 지원하는 40개국 이상 170개 현장의 시스템 그리드 작업에 참여했습니다.

거대 가속기(HL-LHC)의 고광도 버전은 10배 더 많은 양성자 충돌을 발생시켜 연간 엑사바이트의 데이터를 생성합니다. 이는 2012년 두 번의 실험을 통해 우주에 대한 과학자들의 이해를 입증한 아원자 입자인 힉스 보존을 발견했을 때 발생한 것보다 훨씬 더 많은 규모입니다.

Girone은 이탈리아 남부에서 자라면서 어린 시절부터 과학을 좋아했습니다.

“대학에서는 우주를 지배하는 근본적인 힘에 대해 배우고 싶어서 물리학에 집중했어요.”라고 그녀는 말했습니다. "저는 세계 각지의 사람들이 과학에 대한 공통된 열정을 가지고 함께 일하는 곳이기 때문에 CERN에 끌렸습니다."

제네바 호수와 쥐라 산맥 사이에 자리잡은 유럽 핵 연구 기구는 12,000명 이상의 물리학자들을 위한 연합체입니다.

27km 길이의 고리는 양성자가 광속의 99.9999991% 속도로 주위를 돌기 때문에 세계에서 가장 빠른 경주장이라고도 불립니다. 초전도 자석은 절대 영도 근처에서 작동하여 태양보다 잠깐 동안 수백만 배 더 뜨거운 충돌을 일으킵니다.

2016년에 Girone은 혁신을 가속화하고 미래의 컴퓨팅 과제를 해결하기 위해 학계 및 업계 연구원을 모으는 그룹인 CERN openlab의 CTO로 임명되었습니다. 이탈리아에 본사를 둔 HPC 및 AI 전문업체인 E4 Computer Engineering과의 협력을 통해 NVIDIA와 긴밀하게 협력하고 있습니다.

그녀의 초기 활동 중 하나에서 Girone은 AI에 관한 CERN openlab의 첫 번째 워크숍을 조직했습니다.

업계의 참여가 강력하고 기술에 열광적이었습니다. 프레젠테이션에서 물리학자들은 앞으로의 과제를 설명했습니다.

"하루가 끝날 무렵 우리는 서로 다른 두 세계에서 왔지만 사람들은 서로의 말을 듣고 다음에 무엇을 해야할지 열정적으로 제안하고 있다는 것을 깨달았습니다."라고 그녀는 말했습니다.

오늘날 고에너지 물리학의 전체 데이터 처리 체인에 걸쳐 AI를 적용하는 방법에 대한 출판물 수가 늘어나고 있다고 Girone은 보고합니다. 그녀는 이 연구가 AI로 복잡한 문제를 해결할 수 있는 기회를 찾는 젊은 연구자들의 관심을 끌고 있다고 말했습니다.

한편, 연구원들은 물리학 소프트웨어를 GPU 가속기로 포팅하고 GPU에서 실행되는 기존 AI 프로그램을 사용하고 있습니다.

"문제를 해결하고, 질문에 답하고, 기사를 작성하기 위해 연구원들과 협력하는 NVIDIA의 지원이 없었다면 이 일은 그렇게 빨리 일어나지 않았을 것입니다."라고 그녀는 말했습니다. "과학이 기술과 함께 어떻게 발전해야 하는지, 그리고 GPU를 통해 가속을 어떻게 활용할 수 있는지를 이해하는 NVIDIA 직원을 갖는 것이 매우 중요했습니다."

에너지 효율성은 Girone 팀의 또 다른 우선순위입니다.

"우리는 저전력 아키텍처로 포팅하는 것과 같은 여러 프로젝트에 대한 실험을 진행 중이며 차세대 저전력 프로세서를 평가할 수 있기를 기대합니다."라고 그녀는 말했습니다.

HL-LHC를 준비하기 위해 지난 3월 CERN openlab의 책임자로 임명된 Girone은 기계 학습과 가속 컴퓨팅을 통해 과학을 가속화하는 새로운 방법을 모색합니다. 다른 도구들도 가까운 지평과 먼 지평에 있습니다.

이 그룹은 최근 디지털 트윈 구축을 위한 엔진 프로토타입을 위한 자금을 확보했습니다. 물리학자뿐만 아니라 천문학부터 환경과학까지 다양한 분야의 연구자에게 서비스를 제공할 것입니다.

CERN은 또한 양자 컴퓨팅 분야의 학계 및 업계 연구자들 간의 협력을 시작했습니다. 이 기술은 과학을 발전시키고 더 나은 양자 시스템으로 이어질 수도 있습니다.

커뮤니티 만들기의 또 다른 활동에서 Girone은 Women in HPC 그룹의 스위스 지부의 공동 창립자 4명 중 한 명이었습니다. 이는 경력의 모든 단계에서 여성을 지원하기 위한 구체적인 조치를 정의하는 데 도움이 될 것입니다.