KISTI, 614 PFLOPS 한강 슈퍼컴퓨터 출범…2027년 IonQ Tempo 이온트랩 연동

국가 6호 슈퍼컴퓨터 한강, 전임 누리온 대비 24배 도약

KISTI 대전 본원에 설치된 한강은 전임 슈퍼컴퓨터 누리온과 비교해 이론 최고 성능이 24배 높아진 614 PFLOPS를 달성했다. 5년 유지보수 계약을 포함한 총 조달 금액은 4,483억 원(약 3억 3,600만 달러)이다. 약 190개 프로젝트를 대상으로 파일럿 운용을 마쳤으며, 연구자·산업체 대상 정식 접근은 2026년 12월 14일 개방된다.

Nvidia GH200 슈퍼칩과 통합 메모리 아키텍처

한강의 연산 기반은 Arm 기반 Grace CPU와 Hopper GPU를 단일 패키지로 결합한 Nvidia GH200 Grace Hopper 슈퍼칩 8,496개와 CPU 9,936개로 구성된다. NVLink-C2C 인터페이스가 양방향 900 GB/s 대역폭으로 두 칩을 연결해 노드당 576 GB의 통합 주소 공간을 운영체제에 노출한다. 이 구조는 PCIe 메모리 전송 병목을 제거하고 대규모 분자 시뮬레이션 데이터를 칩 메모리에 상주시킬 수 있게 한다. 초기 파일럿 벤치마크에서 메모리 집약적 워크로드 기준으로 A100 GPU 대비 최대 41.8배의 처리 속도 향상이 측정됐다. 냉각 방식은 100% 직접 액체 냉각을 채택해 PUE를 누리온의 1.35에서 1.15로 개선했으며, 스토리지는 205 PB, 네트워크 패브릭은 400 Gbps 이상 사양이다.

IonQ Tempo 이온트랩과의 양자-HPC 연동 계획

한강이 단순 슈퍼컴퓨터와 차별화되는 핵심 요소는 처음부터 양자-고전 혼합 플랫폼의 HPC 백본으로 설계됐다는 점이다. KISTI·Nvidia·IonQ 세 기관은 2026년 3월 3자 협약을 체결했으며, 이에 따라 IonQ Tempo 이온트랩 프로세서를 KISTI 현장에 직접 설치하고 Nvidia NVQLink와 CUDA-Q 프로그래밍 환경으로 한강과 연결할 계획이다. 목표 가동 시점은 2027년 5월이다.

Tempo는 바륨 이온트랩 방식으로 약 100개 물리 큐비트와 AQ 64 수준의 알고리즘 큐비트 성능을 갖추며, 모든 큐비트 쌍 간 올-투-올(all-to-all) 연결성이 특징이다. 비국소 해밀토니안 항 처리 시 SWAP 게이트 삽입 오버헤드를 줄일 수 있다. 실제 운용 모델에서 한강의 GH200 노드는 고전 데이터 전처리·파라미터 갱신·후처리를 맡고, 분자 전자 구조 기저 상태 계산과 조합 최적화 같은 구조화된 양자 서브루틴은 Tempo에 위임하는 역할 분담이 예상된다.

K-문샷 이니셔티브 및 활용 배분

한강은 한국 정부의 K-문샷(K-Moonshot) 이니셔티브의 핵심 인프라를 담당한다. 정부는 2026년 AI R&D 예산으로 10.1조 원을 편성했으며, 배터리 소재 발굴·청정에너지·양자컴퓨팅을 포함한 12개 국가 도전 과제를 한강 기반으로 가속화한다는 목표다. 용량 배분은 일반 연구 55%, 국가 전략 R&D(K-문샷) 30%, 중소기업·스타트업 15%로 나뉜다.

기술적 불확실성과 향후 과제

양자-HPC 연동 목표 시점까지는 아직 약 6개월의 개발 기간이 남아 있다. Tempo의 AQ 64 성능이 실질적 양자 이점이 발현되는 문제 규모에 해당하는지는 별도 실험적 검증이 필요하다. NVQLink 기반 저지연 연동의 실제 지연 특성 역시 현장 운용 단계에서 확인해야 하며, 양자-고전 혼합 워크플로 개발을 위한 소프트웨어 생태계와 전문 인력 양성도 선결 과제로 남는다.