AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아가 엔지니어링을 위한 엔비디아 에이전트 툴킷(NVIDIA Agent Toolkit)에 엔비디아 피직스네모TM(PhysicsNeMoTM)와 쿠다-XTM(CUDA-XTM) 라이브러리를 에이전트가 바로 활용할 수 있는 도구와 기술로 추가했다고 발표했다. 이를 통해 전 세계 제품 설계와 개발 방식의 혁신을 지원한다.
차세대 칩과 시스템을 개발하려면 점점 더 복잡해지는 설계 주기 전반에서 물리학, 시뮬레이션, 성능 분석을 유기적으로 연결해야 한다. 이러한 복잡성을 해결하기 위해 새로운 유형의 자율형 AI 엔지니어들이 등장하고 있다. 이들은 전문 도구를 활용하고, 시뮬레이션을 수행하며, 고품질 데이터를 생성해 칩 설계, 검증, 패키징, 시스템의 확장성을 높이는 데 기여한다.
엔비디아 에이전트 툴킷에 새롭게 추가된 피직스네모는 에이전트가 쉽게 활용 가능한 라이브러리 세트로 재구성됐으며, 복잡한 엔지니어링 작업을 위한 새로운 쿠다-X 라이브러리와 업데이트된 라이브러리도 추가됐다. 피직스네모는 모델 학습과 배포를 위한 AI 물리 기술을 제공하며, 쿠다-X 라이브러리는 가속화된 솔버와 양자화학 기능을 에이전틱 엔지니어링 워크플로우에 통합한다.
엔비디아 컴퓨테이셔널 엔지니어링 부문 부사장 겸 총괄 매니저 티모시 코스타(Timothy Costa)는 “엔지니어링은 중요한 전환점을 맞이했다. 이제 AI는 물리학, 시뮬레이션, 설계 도구를 작업에 활용할 수 있다. 엔비디아 에이전트 툴킷을 통해 개발자는 물리학을 기반으로 추론하고, 복잡한 시뮬레이션을 실행하며, 고품질 데이터를 생성하는 에이전틱 엔지니어를 구축할 수 있다. 이는 칩과 시스템 설계의 혁신을 이끄는 새로운 원동력이 될 것”이라고 말했다.
엔비디아 에이전트 툴킷, 엔지니어링 에이전트 위한 AI 물리와 가속 컴퓨팅 기능 추가
엔비디아 에이전트 툴킷은 개발자가 특정 분야의 도구, 모델, 데이터와 연동되는 전문 엔지니어링 AI 어시스턴트를 구축할 수 있도록 지원한다. 엔비디아 피직스네모와 쿠다-X 라이브러리가 추가되면서, 에이전트는 이제 AI 물리, 가속 솔버, 양자화학 기능을 활용해 칩, 시스템, 산업 엔지니어링 분야에서 활용될 수 있다.
주요 기능은 다음과 같다.
AI 물리 기술: 엔비디아 피직스네모 라이브러리는 에이전트가 복잡한 설계와 시뮬레이션 작업을 위해 사용자 정의 가능한 AI 물리 모델을 학습하고 배포할 수 있도록 지원한다. 또한 모델 아키텍처를 엔지니어링 워크플로우에서 바로 호출 가능한 도구로 전환한다.
반복 스파스 솔버(Iterative Sparse Solvers): 새로운 엔비디아 cuISS(CUDA Iterative Sparse Solvers) 라이브러리는 물리 기반과 엔지니어링 시뮬레이션에서 대규모 스파스 선형 시스템을 가속화한다. GPU에서의 유연성과 성능을 위해 설계된 이 라이브러리의 최신식 조합형 솔버와 전처리기는 개발자가 에이전트 기반 엔지니어링 워크플로우를 위한 확장 가능한 상용 시뮬레이션 엔진을 구축할 수 있도록 지원한다.
직접 스파스 솔버(Direct Sparse Solvers): 엔비디아 cuDSS(CUDA Direct Sparse Solvers)는 전자 설계 자동화(EDA)와 과학 시뮬레이션의 핵심인 대규모의 복잡한 스파스 선형 시스템을 가속화한다. 이 라이브러리는 소자, 회로, 시스템 시뮬레이션과 같은 중요한 워크로드에 높은 성능과 수치적 안정성을 제공하며, 실제 운영 환경에서 멀티 GPU와 멀티 노드로 확장할 수 있다.
양자화학: 엔비디아 cuEST(CUDA Electronic Structure Theory)는 고정밀도 양자화학 시뮬레이션을 소자 관련 규모로 확장해, 밀도 함수 이론(DFT)과 DFT 이후 기법을 대규모 생산 워크플로우에 통합할 수 있다. cuEST는 광범위한 최신 함수형을 지원하고, 엔비디아 GPU에서 점점 더 대규모가 되는 기저 상태와 여기 상태 시뮬레이션을 효율적으로 처리할 수 있어 고객에게 실질적인 가치를 제공한다.
엔비디아 네모트론 3 울트라 오픈 모델, 칩 설계 위한 에이전틱 코딩 성능 향상
칩 설계는 특화된 RTL(register-transfer level) 코딩에 의존하며, 이는 높은 정확도, 깊은 전문 지식, 배포에 대한 유연성을 요구한다.
엔비디아 리서치(Research)가 개발한 하드웨어 설계 에이전트 ACE-RTL을 탑재한 엔비디아 네모트론TM 3 울트라(NemotronTM 3 Ultra)는 RTL 코딩 작업 전반의 CVDP 벤치마크(comprehensive verilog design problems benchmark)에서 오픈 모델 중 선두를 차지했다.
이는 네모트론 3 울트라가 업계 최고 수준의 정확도와 효율성을 제공하는 동시에, 독자 데이터를 활용해 사후 학습할 수 있으며, 로컬 또는 온프레미스 환경에 배포할 수 있음을 보여준다. 이를 통해 기업들은 칩 설계를 위한 AI 에이전트를 구축할 때 더 높은 수준의 제어력, 맞춤화, 데이터 프라이버시를 확보할 수 있다.
개발자는 케이던스(Cadence)의 하네스(harness), 시놉시스(Synopsys)의 설계 검증•아날로그•혼합 신호 워크플로우를 위한 완전 자율형 장기 실행 에이전트, 지멘스(Siemens)의 퀘스타 원(Questa One) 스마트 검증 에이전트 툴킷, 그리고 허깅페이스(Hugging Face)를 활용해 네모트론 3 울트라를 활용할 수 있다.
엔비디아, 소프트웨어 업계 선도 기업들과 함께 자율 AI 엔지니어 구축
산업 공학 분야의 선도 기업들은 이미 새롭게 업데이트된 엔비디아 에이전트 툴킷을 활용해 자율 AI 엔지니어를 개발하고 있다.
케이던스는 최근 출시한 케이던스 오라스택 AI 슈퍼 에이전트(Cadence AuraStack AI Super Agent)와 케이던스 밀레니엄 M2000(Cadence Millennium M2000) 플랫폼에 엔비디아 네모트론, 가속 컴퓨팅, 쿠다-X 라이브러리를 적용해 탐색 단계부터 사인오프(signoff)까지 첨단 패키징과 PCB 설계를 자율적으로 추진한다. 이를 통해 최대 20배 더 빠른 멀티피직스(multiphysics) 성능을 제공한다. 이번 기술은 아키텍처부터 제조 사인오프까지 반도체 설계 워크플로우 전반을 지원하는 케이던스의 실리콘 설계 슈퍼 에이전트 포트폴리오에 추가됐다.
또한 이번 협력은 에이전트형 설계를 넘어 기반 컴퓨팅까지 확장된다. 형식 검증 플랫폼인 케이던스 재스퍼(Cadence Jasper)를 포함한 케이던스의 EDA와 시스템 설계 자동화 도구 포트폴리오가 엔비디아 베라(Vera) CPU에 최적화돼, 엔지니어링 팀이 첨단 칩 설계를 더 빠르게 검증할 수 있도록 지원한다.
시놉시스는 엔비디아 에이전트 툴킷, 엔비디아 NIMTM 마이크로서비스, 네모트론 오픈 모델, 엔비디아 네모TM 짐(NeMoTM Gym) 라이브러리와 엔비디아 네모클로TM(NemoClawTM) 블루프린트를 시놉시스 에이전트엔지니어(Synopsys AgentEngineer)에 적용해 칩과 시스템 설계 전반에서 안전하고 가속화된 에이전틱 워크플로우를 구축하고 있다. 앤시스 아이스팩(Ansys Icepak) 기반의 시놉시스의 에이전틱 워크플로우는 복잡한 GPU 냉각 설계를 최적화하는 시뮬레이션 설정과 전처리, 후처리 작업을 자율적으로 실행한다. 시놉시스는 시뮬레이션 워크로드를 가속화하기 위해 엔비디아 cuISS 활용 사례를 개발하고 있다.
이번 협력은 에이전틱 워크플로우에서 기반 컴퓨팅에 이르기까지 광범위하게 이뤄지며, 제조 전 복잡한 칩 설계를 시뮬레이션하고 검증하는 고성능 기능 검증 솔루션인 시놉시스 VCS는 검증 처리량을 향상시키기 위해 엔비디아 베라 CPU에 최적화되고 있다.
지멘스는 지멘스 퓨즈 EDA AI 에이전트(Siemens Fuse EDA AI Agent)에 엔비디아 네모 짐, 네모트론 오픈 모델, 쿠다-X 라이브러리를 활용해 개념 설계부터 사인오프까지 반도체, 3D-IC, PCB, 시스템 설계 전반에서 멀티 도구와 멀티 에이전트 워크플로우를 오케스트레이션하고 있다. 지멘스 솔리도 특성화 제품군(Siemens Solido Characterization Suite)에서 이러한 에이전틱 AI 워크플로우는 라이브러리 특성 분석 속도를 10배 이상 향상시키는 동시에 토큰 비용을 10배 이상 절감시킨다.
삼성(Samsung)은 엔비디아 cu리소(cuLitho)와 쿠다-X 라이브러리를 활용해 계산 리소그래피 성능을 최대 20배까지 향상시켰다. 또한 엔비디아 피직스네모를 적용해 최대 100억 개의 셀로 구성된 칩 규모의 도메인에서 수치 해석 솔버 수준의 정확도를 갖춘 열응력 분석을 수행하고 있다.
칩에이전트(ChipAgents)는 엔비디아 에이전트 툴킷을 활용해 칩 설계와 검증용 도메인 특화 AI 에이전트를 구축하고 있다. 팀은 디버깅, 형식 검증, 커버리지 등을 포함한 복잡한 엔드투엔드 반도체 설계와 검증 워크플로우에 엔비디아 네모트론 모델을 파인튜닝하고 있다.
실바코(Silvaco)는 엔비디아 가속 컴퓨팅 기술을 활용해 실바코 빅토리 디바이스(Silvaco Victory Device)에서 고정밀 3D 광학 시뮬레이션을 확장하고 있다. 엔비디아 NV링크TM(NVLinkTM) 기술로 상호 연결된 32개의 엔비디아 GPU에서 실행된 이 시스템은 32억 개의 메쉬 노드로 구성된 광학 엣지 커플러(coupler) 시뮬레이션을 4시간 이내에 완료했으며, 이는 CPU 기반 시뮬레이션의 실질적인 한계를 뛰어넘는 작업량이다.
키사이트(Keysight)는 엔비디아 cuDSS를 활용해 전자기 시뮬레이션 속도를 최대 10배까지 향상시키며, 삼성, 시놉시스, TSMC는 엔비디아 cuEST를 자사 GPU 가속 파이프라인에 통합해 주요 양자화학 워크로드의 처리 속도를 최대 50배까지 향상시키고 있다.
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