과학 컴퓨팅용 모듈러스, 기상 상황 시뮬레이션 예측
산업용 엔비디아 OVX, 물리적으로 실제와 정확해
개발자-디자이너 협업 플랫폼, 수천만명 동시 접속
디지털 트윈 적용 범위가 더 확장될 전망이다. 엔비디아(NVIDIA)는 이번에 개최한 GTC 2022에서 디지털 트윈에 새롭게 적용할 플랫폼을 대거 공개했다. 기존 주력 분야였던 물류·산업에 이어 기초과학, 클라우드까지 발을 넓힐 셈이다. 이는 모두 엔비디아 옴니버스(NVIDIA Omniverse)와 연동돼 이뤄진다. 지난 23일(한국시간) 기조연설에서 젠슨 황(Jensen Huang) 엔비디아 최고경영자(CEO)가 "디지털 트윈과 옴니버스는 인공지능(AI) 새 물결을 좌우한다”며 공개적으로 강조한 바 있다.
과학 컴퓨팅용 디지털 트윈
엔비디아는 이번 GTC 2022에서 과학 연구에 쓰는 컴퓨팅용 디지털 트윈 플랫폼을 발표했다. 해당 플랫폼은 엔비디아 모듈러스(Modulus) AI 프레임워크와 옴니버스(Omniverse) 3D 가상 시뮬레이션 플랫폼으로 이뤄졌다.
모듈러스는 데이터 과학과 물리학을 적용해 AI 가상 모델을 만드는 신경 네트워크를 훈련한다. 가상 모델은 실시간으로 새로운 시스템 동작을 추론할 수 있다. 동적·반복 워크플로우 모두 사용 가능하다. 옴니버스와 결합해 시각화·실시간 대화형 탐색을 지원한다.
모듈러스는 AI가 관련된 편미분 방정식을 동시에 풀 수 있는 프레임워크인 푸리에(Fourier)를 이용했다. 이를 통해 데이터 중심 훈련에 집중할 수 있다. 특히 머신러닝(ML) 모델과 유럽증기예보센터의 ERA5 데이터셋 같은 날씨·기후 데이터를 통합하기도 한다.
해당 플랫폼은 대화형 AI 시뮬레이션을 실시간으로 보여줘 실제 세계를 정확히 반영할 수 있다. 기존보다 최대 10000배 빠른 시뮬레이션 기능을 할 수 있어서다. 이를 통해 허리케인 등 극한 기상 상황을 기존 수치 모델보다 빨리 예측할 수 있다. 이안 벅(Ian Buck) 엔비디아 수퍼컴퓨팅 부사장은 "기존보다 최대 4만5000배 빠른 속도로 기상을 예측할 수 있다"면서 엔비디아 포캐스트넷(FourCastNet) 물리-ML 모델과 AI로 풍력 터빈 설계를 최적화하는 지맨스(Siemens) 가메사(Gamesa) 재생 에너지를 예로 들었다.
더 정교해진 산업용 대규모 디지털 트윈
대규모 산업용 디지털 트윈을 지원하는 컴퓨팅 시스템 ‘엔비디아 OVX(NVIDIA OVX)’도 소개했다. 엔비디아 OVX 플랫폼으로 설계자나 엔지니어가 실제 세계와 같은 디지털 트윈 빌딩을 설계할 수 있다. 현실 세계와 가상 세계 간의 정확한 시간 동기화를 통해 대규모 시뮬레이션 환경도 구축할 수 있다.
OVX 시스템은 고성능 GPU 가속 컴퓨팅, 그래픽, AI를 고속 스토리지 액세스, 저지연 네트워킹, 정밀 타이밍과 결합해 실제와 같은 정확도로 디지털 트윈을 생성하는 데 필요한 성능을 제공한다. OVX는 건물 전체, 공장, 도시, 심지어 전 세계를 모델링하기 위해 복잡한 디지털 트윈을 시뮬레이션하는 데 사용된다.
밥 피트(Bob Pette) 엔비디아 전문시각화담당 부사장은 GTC 2022 행사에서 “앞으로 물리적으로 정확한 디지털 트윈으로 건물이나 도시를 설계하고 구축할 것이다”고 말했다. 그는 “디지털 트윈은 모든 산업과 기업이 계획하는 방식을 바꿀 것이다”며 “ OVX 플랫폼은 산업 전반에 걸쳐 훌륭한 디지털 트윈을 지원할 수 있을 것”이라고 자신했다.
디지털 트윈도 협업 플랫폼이다
엔비디아는 이와 함께 디자이너와 개발자가 엔비디아 옴니버스에서 3D 설계 협업과 시뮬레이션을 할 수 있는 '옴니버스 클라우드(Omniverse Cloud)'를 내놨다. 해당 클라우드 안에서는 수천만 명이 동시에 접속해 수십억 대 장치로 작업을 할 수 있다.
특히 사용자가 대규모 데이터셋을 전송하지 않고도 어디서나 대규모 3D 장면에 접근해 편집할 수 있다. 이는 '원클릭 투 콜라보레이트(one-click-to-collaborate)' 공유 툴인 ‘뉴클러스 클라우드(Nucleus Cloud)’ 메뉴에서 가능하다. 이를 통해 사용자는 뉴클러스 클라우드에 저장된 모델을 어디서나 반복, 공유, 공동 작업을 할 수 있다. 링크를 전송해 새 공동 작업자를 세션에 참여하도록 즉시 초대할 수도 있다.
대화식으로 3D 세계를 실시간으로 설계하는 앱인 ‘옴니버스 크리에이트(Omniverse Create)’와 엔비디아가 만든 RTX GPU를 기반으로 하는 '지포스나우(GeForce Now)' 플랫폼으로 전체 시뮬레이션을 실시간으로 스트리밍하는 옴니버스 장면까지 볼 수도 있다.
젠슨 황 CEO는 “원격으로 작업하는 개발자나 디자이너는 같은 스튜디오에 있는 것처럼 협업할 수 있다”며 “공장 계획자는 실제 공장 디지털 트윈 내부에서 새로운 생산 흐름을 설계할 수 있다”고 강조했다. 그는 “가상 세계에서만 가능한 새로운 작업 물결이 오고 있다”며 “옴니버스 클라우드는 수천만 명의 디자이너와 크리에이터, 수십억 개 미래 AI와 로봇 시스템을 연결할 것이다”고 말했다.
AI타임스 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com
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[GTC 2022] "AI 새 물결 디지털 트윈" 올해 선보인 플랫폼은 - AI타임스
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