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일본, 차세대 슈퍼컴퓨터 준비…韓 차세대 6호기보다 성능 100배 높아

일본 정부와 후지쯔(Fujitsu)가 공동으로 차세대 플래그십 슈퍼컴퓨터 개발을 추진한다. '후가쿠넥스트(FugakuNEXT)'로 명명된 이 슈퍼컴퓨터는 내년 국내에 도입 예정인 국가 슈퍼컴퓨터 6호기에 비해 약 80~100배 이상 높은 연산 성능을 갖출 전망이다. 후지쯔는 일본 이화학연구소(RIKEN)와 차세대 슈퍼컴퓨터의 설계 계약을 체결했다고 19일 밝혔다. 이번 프로젝트는 2020년 세계 1위에 오른 전작 '후가쿠(Fugaku)'의 후속 시스템으로 일본 정부의 차세대 국가 전략 자산으로 개발된다. 후가쿠넥스트는 일본이 과학기술 선도국으로 자리매김하기 위한 차세대 컴퓨팅 플랫폼으로 고성능 연산은 물론 인공지능(AI)과 과학·공학 시뮬레이션을 통합 수행할 수 있는 환경을 지향한다. 후지쯔는 이를 위해 자체 개발 중인 고성능 프로세서 모나카(MONAKA)와 차세대 칩셋 모나카-X(MONAKA-X)를 후가쿠넥스트에 도입한다. 모나카는 2나노미터 공정 기반의 범용 CPU로 초저전력 회로 설계, 고밀도 3D 패키징 마이크로아키텍처 등 후지쯔 고유 기술이 적용돼 있다. 엣지 디바이스부터 데이터센터까지 폭넓은 활용을 고려한 고성능·고효율 설계를 갖췄다. 모나카-X는 고성능 AI 연산 가속기를 기본 탑재한 후속 버전으로 기존 후가쿠 애플리케이션과의 호환성은 물론, AI·HPC 융합을 고려한 설계가 특징이다. 후지쯔는 후가쿠넥스트의 연산 성능이 AI 워크로드 기준 최소 50엑사플롭스(EFLOPS)에 달할 것이라고 밝혔다. 이는 1초에 50×10²¹번 연산을 처리할 수 있는 수준이다. 현재 미국 로렌스 리버모어 국립연구소(LLNL)가 운용 중인 세계 1위 슈퍼컴퓨터 '엘 캐피탄(El Capitan)'이 약 2.7 엑사플롭스 성능을 보이는 것과 비교해 약 18배 이상 빠른 수치다. 내년 상반기 도입 예정인 국내 국가 슈퍼컴 6호기(0.6 EFLOPS 수준)와 비교하면 약 80~100배 이상의 차이가 예상된다. 이러한 격차는 각국의 국가 전략, 투자 우선순위, 예산 투입 규모의 차이에서 비롯된다는 분석이다. 후가쿠넥스트의 총사업비는 아직 공식 발표되지 않았지만, 전작 후가쿠가 약 2조원 규모로 조성된 점을 감안할 때 이번 차세대 시스템 역시 수조원대 투자가 예상된다. 반면 국내 국가 슈퍼컴퓨터 6호기의 총사업비는 3천825억 원이다. 이 중 780억원은 향후 5년간의 유지보수 비용에 해당된다. 일본 정부는 후가쿠넥스트를 단순한 성능 경쟁을 넘어, AI·시뮬레이션·실시간 데이터·자동화 실험을 융합한 과학 연구 플랫폼으로 육성할 계획이다. 문부과학성(MEXT) 산하 고성능컴퓨팅 운영위원회(HPCI)는 '과학을 위한 AI(AI for Science)'를 차세대 연구혁신 전략의 핵심 축으로 삼고 있다. 과학을 위한 AI는 기존의 시뮬레이션 기반 연구 방식에 AI 모델과 실시간 데이터 처리, 로봇 자동 실험 시스템을 접목해 과학적 발견의 속도와 정확도, 탐색 범위를 획기적으로 향상시키는 새로운 패러다임이다. 후지쯔의 시스템 플랫폼 부문을 총괄하는 비벡 마하잔 최고기술책임자(CTO)는 "후가쿠넥스트는 과학기술 지형에 혁명을 일으킬 프로젝트"라며 "후가쿠를 통해 쌓은 경험과 최첨단 기술을 바탕으로 다양한 파트너십을 통해 사회와 산업이 요구하는 강력한 컴퓨팅 인프라를 제공할 것"이라고 밝혔다.

2025.06.19 08:57남혁우

후지쯔, 256큐비트 양자컴퓨터 개발…"내년 1천 큐비트 목표"

후지쯔(Fujitsu)가 일본 이화학연구소(RIKEN)와 공동으로 256큐비트 초전도 기반 양자컴퓨터 개발에 성공했다. 이를 기반으로 내년에 1천 큐비트 규모의 양자컴퓨터를 선보일 예정이다. 후지쯔는 256큐비트 초전도 양자컴퓨터를 완성해 하이브리드 양자 컴퓨팅 플랫폼에 통합했다고 23일 밝혔다. 이 시스템은 단일 칩 기반으로 세계 최고 수준의 큐비트 집적도를 구현했으며 실사용 환경에 투입 가능한 점에서 실용화 측면에서도 중요한 의미를 가진다고 후지쯔 측은 설명했다. 256큐비트 시스템은 후지쯔가 운영 중인 하이브리드 양자컴퓨팅 플랫폼에 통합돼 기업 및 연구기관의 실제 응용 연구에 바로 투입될 예정이다. 해당 플랫폼은 기존 64큐비트 양자컴퓨터 및 40큐비트 시뮬레이터와 병행해 작동하며 클라우드 프론트엔드를 통해 양자-고전 하이브리드 연산을 지원한다. 플랫폼은 병렬 회로 실행을 통한 처리량 향상, 노이즈 감소를 위한 오류 억제 및 보정, 문제 분할, 양자 회로 절단 기술 등을 통해 복잡한 계산 문제를 해결할 수 있는 기반을 제공한다. 이번 개발은 후지쯔-이화학연구소 공동 협력센터의 연구 성과다. 일본 문부과학성(MEXT)의 지원을 받은 이 센터는 2021년 출범 이후 2025년 3월까지 1단계 협력을 진행했으며 4월부터 2단계에 돌입했다. 주요 목표는 1천큐비트급 양자컴퓨터의 핵심 기술 확보와 응용 연구 확대다. 이를 바탕으로 후지쯔는 2026년 회계연도 내 1천 큐비트 시스템을 공개할 계획이다. 이 시스템은 현재 건설 중인 후지쯔 테크놀로지 파크 내 신규 시설에서 개발되고 있으며 향후에는 이를 초과하는 고큐비트 시스템 개발도 이어질 예정이다. 특히 완전 오류 보정(Fault Tolerant Quantum Computing)을 지원하는 시스템 구축을 목표로 하고 있다. 이를 바탕으로 한 논리 큐비트 구현과 논리 양자 게이트 연산 등 오류 보정 실험도 256큐비트 시스템을 통해 본격 진행할 계획이다. 이번에 개발된 256큐비트 시스템은 동일한 냉각 용량을 유지하면서도 4배 높은 컴포넌트 밀도를 달성한 것이 특징이다. 후지쯔는 이를 위해 3차원 접속 구조를 채택하고 고효율 열 설계와 고집적 패키지 기술을 새롭게 도입했다고 밝혔다. 후지쯔는 성능 향상을 위해 패키지 크기와 배선 수를 대폭 확대해 칩 설계도를 개선했다고 설명했다. 큐비트 칩 크기는 20mm에서 36mm로, 패키지 지름은 111mm에서 120mm로 증가했다. 전송 케이블 수는 기존 80개에서 320개로 4배 늘었고 전체 패키지 높이는 363mm에서 438mm로 확장됐다. 또 레이저 미세가공 기술을 도입, 공정 전 4.1%였던 저항 변동 계수(CV)를 공정 후 0.6%로 낮췄다. 이에 따라 전체 가공 시간도 기존 대비 3분의 1로 단축됐다. 후지쯔는 이번 256큐비트 시스템을 올해 1분기부터 하이브리드 양자 플랫폼을 통해 외부 고객에게 제공하고 있다. 고객사는 후지쯔와 공동으로 재료 설계, 약물 발견, 금융 시뮬레이션 등 양자 응용기술 개발에 나설 수 있다. 연구팀은 "이번 발표는 초전도 양자 컴퓨터의 실용화와 복잡한 문제들을 해결할 수 있는 잠재력을 끌어내기 위한 또 다른 중요한 단계를 의미한다"고 이번 성과를 설명했다.

2025.04.23 10:15남혁우

후지쯔·큐테크, 양자 오류 수정 임계값 충족…오류율 0.1% 미만 달성

후지쯔와 네덜란드 델프트 공과대학교 산하 양자기술 연구기관 큐테크(QuTech)가 공동 연구를 통해 양자 오류 수정의 임계값을 충족한 고정밀 양자 게이트를 구현하는 데 성공했다. 이번 연구는 초전도 큐비트보다 약 100배 높은 온도에서도 안정적으로 작동하는 다이아몬드 스핀 큐비트 기술이다. 양자 컴퓨팅의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 1일 후지쯔는 미국물리학회 학술지 피지컬 리뷰 어플라이드에 '다이아몬드의 스핀 큐비트를 위한 범용 고성능 양자 게이트'라는 논문이 게제됐다고 밝혔다. 이번 연구는 양자 컴퓨터 상용화의 가장 높은 장벽인 연산 중 오류 문제를 실질적으로 제어할 수 있는 수준에 도달했다는 점에서 큰 의미를 지닌다. 특히 초전도 큐비트 대비 더 간단하고 경제적인 냉각 시스템에서 구동 가능한 큐비트 기술이 확보됨에 따라 양자 컴퓨터의 소형화, 모듈화, 상용화에도 탄력이 붙을 것이란 기대가 나오고 있다. 큐비트는 외부 환경에 민감해 오류가 자주 발생하기 때문에, 양자 컴퓨터에는 이를 보정할 수 있는 '양자 오류 수정(QEC)' 기술이 필수적으로 요구된다. 하지만 이 기술이 실질적으로 작동하기 위해선 양자 게이트의 오류율이 일정 임계값(threshold) 이하로 낮아야 한다. 학계에서는 일반적으로 1% 이하, 혹은 0.1~0.5% 수준을 임계점으로 제시하고 있다. 후지쯔와 큐테크는 0.1% 미만의 오류율, 즉 99.9% 이상의 정밀도(fidelity)를 달성한 범용 양자 게이트 세트를 구현했다고 논문을 통해 밝혔다. 이는 QEC 적용이 가능한 수준의 임계점을 충족한 것으로 실제 오류 수정이 가능한 양자 연산 구조를 구현할 수 있는 기반을 마련한 것으로 해석된다. 더불어 이번 연구에 사용된 다이아몬드 스핀 큐비트는 약 4켈빈(K) 수준의 온도에서 동작한다. 이는 일반적인 초전도 큐비트가 요구하는 0.04K 수준의 극저온에 비해 100배 높은 온도로 냉각 인프라 측면에서 큰 이점을 제공한다. 초전도 큐비트는 극도로 낮은 온도를 유지하기 위해 고가의 희석냉각기를 필요로 한다. 반면, 다이아몬드 큐비트는 액체 헬륨 냉각기 등 상대적으로 단순하고 비용 효율적인 시스템으로도 구현 가능하다. 또한 고온에서도 안정적으로 작동하는 특성은 저온 반도체 회로(cryo-CMOS) 등과 시스템 통합이 용이하다는 점에서 상용화 가능성을 더욱 높여준다. 후지쯔와 큐테크는 이번 기술을 바탕으로 큐비트 수를 확장하고, 멀리 떨어진 큐비트를 광자 기반으로 연결하는 광학 인터커넥트 기술을 개발하는 한편, 제어 회로를 통합한 프로토타입 양자 컴퓨터 개발에도 나설 예정이다. 후지쯔 퀀텀 랩의 사토 신타로 수석 부사장은 "이번 연구는 다이아몬드 스핀 기술이 실용적인 양자 컴퓨터로 이어질 수 있는 가능성을 보여주는 중요한 진전"이라고 밝혔다. 델프트 공대의 팀 타미니우 교수도 “99.9% 이상의 게이트 정확도는 확장 가능한 양자 컴퓨팅을 실현하는 핵심 조건 중 하나"라고 평가했다.

2025.04.01 09:33남혁우

[현장] "기업 DX, 도깨비 방망이 아니다"…후지쯔가 내세운 4단계 구축 전략은

"디지털전환(DX)이 모든 것을 해결하는 도깨비 방망이가 아닙니다. DX가 기업에 꼭 필요한지 세부적인 계획과 내재화 가능성 등 면밀한 검토를 해야 합니다. 후지쯔는 DX 전략을 총 4단계로 나눠 고객사가 효율적으로 시스템 변화를 경험할 수 있도록 돕습니다." 박경주 한국후지쯔 대표는 21일 오전 서울 광화문 포시즌스에서 개최한 좌담회에서 후지쯔만의 DX 구축 지원 단계 과정과 이에 대한 예시로 손바닥 정맥 솔루션을 소개했다. 후지쯔는 고객사 대상으로 DX를 추진할 때 ▲리소스 효율화 ▲융복합 내재화 ▲예측 못 한 서비스 모델 발굴 ▲사회적 책임 연계 등 총 네 가지 단계를 밟는다. 박 대표는 "기업이 사내 프로세스 개선을 비롯한 신속한 의사결정 등을 위해 클라우드, 사물인터넷(IoT), 데이터, 인공지능(AI), 로봇 프로세스 자동화(RPA) 등 많은 솔루션과 제도를 도입한다"며 "이때 자체적으로 평가와 피드백을 공유함으로써 리소스 효율화를 이뤄야 한다"고 강조했다. 2단계에서 기업은 기존에 도입한 솔루션과 타 솔루션 간 비교를 통해 융복합 과정을 거친다. 기존 솔루션과 새로운 솔루션 간 결합을 통한 시너지 효과를 모색하는 과정이라고 할 수 있다. 박 대표는 "기업은 DX 2단계를 거치면서 다양한 서비스 모델을 생각해 낼 수 있다"며 "3단계에서 사내 담당자들은 상호보완과 교류를 통해 내부 프로세스의 효과적 개선을 이루고 각 비즈니스 섹터별로 활발한 교류를 구축한다"고 설명했다. 3단계까지 진행되면 각 기업들은 예측하지 못한 서비스 모델이나 비즈니스 모델을 새롭게 만들 수 있게 된다. 4단계는 DX를 통한 기술이 기업 매출과 사회적 영향에 미치는 부분을 고려하는 순서다. 박 대표는 "기업 매출구조와 사회 이슈에 어떤 영향을 주는지 고려하는 과정"이라며 "이슈 해결책을 만드는 단계가 될 수 있다"고 말했다. "손바닥 인증 솔루션은 3단계…안전·보안 책임 다할 것" 박 대표는 DX를 성공적으로 구축한 사례로 손바닥 정맥 솔루션을 소개했다. 사람이 은행이나 기관 등에서 각종 인증·결제 방식으로 활용할 수 있는 수단이다. 손바닥 정맥을 한 번 등록하면 별도 과정 없이 인증·결제에 이용할 수 있다. 손바닥을 기기에 직접 부착하지 않아 데이터 유출 위험이 낮다는 평가를 받고 있다. 박 대표는 손바닥 정맥이 현재 DX 3~4단계를 거치는 중이라고 주장했다. 박 대표는 "1단계에서는 손바닥 정맥이 결제 기능을 탑재할 것이라 예측하지 못했다"며 "당시 본인인증 기능 개발만 목표로 두고 개발을 시작했다"고 설명했다. 이어 "내부적으로 고민하고 테스트를 진행하다 보니 본인인증 모델뿐 아니라 결제 자판기에 탑재하는 등 다양한 아이디어가 생겼다"고 강조했다. 박 대표는 후지쯔의 손바닥 정맥 솔루션 특장점을 안전성과 보안성으로 꼽았다. 사이버 공격을 통한 생체 정보 탈취나 유출에 대한 염려를 고려했기 때문이다. 박 대표는 "손바닥 정맥 시스템 특성상 해커가 데이터 탈취할 가능성이 매우 낮다"며 "공공기관과 금융기관이 사용자 데이터를 분산해 관리하기 때문"이라고 설명했다. 이어 "해킹을 막아주는 보안 기술 특허로 솔루션 안전성을 구축했다"고 덧붙였다. 현재 해당 솔루션은 인천공항을 제외한 모든 국내 공항, 은행 키오스크 등에 설치된 상태다. 서울 잠실 시그니엘에서는 온프레미스 형태로 탑재됐다. 박 대표는 "국내 면세점을 비롯한 대형 유통사에도 정맥 인증을 통한 결제 시스템 구축 논의를 진행 중"이라며 "앞으로 체계적인 DX 과정을 통해 고객사 매출 증대할 수 있도록 적극 돕겠다"고 강조했다.

2024.08.21 14:44김미정