[AI∙빅데이터 솔루션] 유전체 분석 가속하는 비용효율 높은 HPC 솔루션, 레노버 GOAST

코로나19는 기업들에게 그 어느 때보다 빠른 백신과 치료제 개발이라는 숙제를 안겨주었고, 몇몇 다국적 제약사는 확산 후 1년도 채 지나지 않아 백신과 치료제 개발을 완료했다. 하지만 여전히 다수의 전문가들은 코로나바이러스가 전 세계가 직면할 마지막 유행병이 아닐 것이라고 지적한다. 이제 세계는 인류의 미래를 위해 다른 유행병에 대비해 안전하고 효과적인 치료법을 신속하게 개발할 수 있는 플랫폼을 개발해야 한다.

레노버 ISG(Infrastructure Solutions Group)는 레노버의 유전자 시퀀싱 소프트웨어를 기반으로 한 고스트(Genomics Optimization and Scalability Tool, GOAST) 솔루션이 향후 예고 없이 찾아올 또 다른 유행병과 관련된 의학적 과제의 해결책을 제공한다고 발표했다.

유전체 분석 생산성 높이는 HPC 레노버 고스트 솔루션

레노버 고스트솔루션은 인텔과 협력해 빠른 백신과 치료제, 신약 개발에 필요한 유전체 분석을 가속화할 수 있도록 구현한 HPC 기술 기반 솔루션이다. 레노버는 고스트 솔루션을 통해 유전자 분석 툴킷(Genome Analysis Tookit, GATK) 실행 성능을 전체적으로 5배 향상시켰으며, 기존에는 최대 150일 정도 소요되는 전체 게놈(whole genome sequence, WGS) 처리 시간을 표준 x86 하드웨어를 사용해 1시간 이내로 단축시키며 가속화된 성능을 제공한다.

고스트 솔루션은 값비싼 GPU가 탑재된 HPC가 아닌, CPU 기반 컴퓨팅으로도 충분히 GPU 수준의 성능을 낼 수 있게 해 비용을 절감했다. 고스트 시스템은 비용 효율적인 고스트 베이스(GOAST Base)와 더 많은 성능 기능을 갖춘 고스트 플러스(GOAST Plus) 두 가지 모델을 제공한다. 모두 HPC 부품을 갖춘 특별히 조정된 하드웨어, 유전체 최적화, 워크플로우에 사용할 수 있는 HPC 리소스를 최대화할 수 있는 사전 구성된 소프트웨어를 제공해, 유전체 분석 생산성을 향상시킬 수 있다.

바이오·제약·의료·연구기관 등 다양한 업계에서는 고스트 솔루션으로 방대한 데이터를 분석하고 유의미한 인사이트를 신속하게 확보해 새로운 치료제를 포함한 연구 속도를 높이고 비용 절감 효과를 볼 수 있다.

연구원 및 개발자의 관점에서 빠른 유전자 처리 속도뿐만 아니라 실행 시간 및 과학적 인사이트 확보 시간을 단축시켜, 오픈소스 소프트웨어를 사용해 피어 리뷰에서 결과물 관련 문제가 발생하거나, 과학적인 정확성이 의심될 가능성을 줄여줘 신뢰성을 높였다. 이 밖에도 다양한 혼합 워크 로드에 대한 HPC 크기를 조정할 수 있어, 관심 있는 생물정보학 워크플로우를 최적화할 수 있다.

자금 조달기관 및 과학계 관리자의 관점에서는 고스트 스케일러가 자원 및 자금 할당 계획에 도움이 되는 HPC 사용량 예측을 제공하므로 편리하게 계획할 수 있다. 고스트 아키텍처는 비전문 하드웨어를 통해 더욱 빠른 처리 속도를 제공해, 비용을 절감한다.

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유전학 연구에 빛을 발하다

인도 델리대학교 유전학과에서는 수십 개의 새로운 연구 프로젝트가 진행돼 고성능 컴퓨팅 리소스에 대한 수요가 매우 높다. 중앙 HPC 클러스터가 운영됨에도 불구하고 중요한 컴퓨팅 리소스를 오랜 시간 기다려야 하는 경우가 많았다. 생산성 향상 연구 가속화를 위해 대규모 유전체 분석을 지원하는 데 필요한 뛰어난 성능 및 처리량을 제공하는 경제적인 솔루션으로 레노버 고스트 시스템을 선택했다.

레노버 고스트 시스템 구축 후 유전학과 작물 유전자 조작 센터(이하 CGMCP) 과학자들은 빠르고 경제적이며 사용하기 쉬운 고성능 HPC 리소스에 액세스할 수 있게 됐다. 특히, 한 번에 더 많은 샘플을 분석할 수 있는 높은 처리량과 짧은 실행 시간으로 인해 연구 인사이트를 도출해내는 시간을 단축했다. CGMCP 과학자인 패리토시 쿠마르(Paritosh Kumar) 박사는 “레노버 고스트를 통해 이제 더 많은 게놈을 동시에 처리할 수 있고, 결과를 더 빨리 얻을 수 있게 됐다. 이전에는 110배의 브라시카 준체아 게놈을 처리하는 데 48시간이 걸렸지만, 고스트로 초고밀도 유전체 성능을 8배 향상시킨 덕분에 이제 단 6시간 밖에 걸리지 않는다”고 설명했다.

다양한 규모 연구에 적용되는 솔루션

레노버는 누구나 훌륭한 솔루션을 만들 수 있지만, 사용하기 쉽지 않다면 그 기술은 받아들이기 어려운 기술이라는 신념 아래 자사 솔루션의 사용 장벽을 낮추고자 노력하고 있다. 이러한 맥락에서 고스트 솔루션이 필요한 모든 사람들에게 해당 솔루션을 제공하고, 궁극적으로는 소규모 연구소에서 대형 제약회사에 이르기까지 모든 곳에 설치하는 것을 목표로 하고 있다.

레노버는 최첨단 기술 혁신을 개발하고 도입하기 위해 전 세계 과학자들이 모든 인구의 시퀀스를 연구할 수 있도록 지원한다. 고스트 또한 보다 많은 이들을 효과적이고 안전하게 치료할 수 있는 치료제의 신속한 개발을 돕고, 나아가 인류의 미래 발전에 기여하려는 레노버의 비전이다. 불확실한 미래를 대비해야 할 때 고스트솔루션에 주목하는 이유이다.

이향선 전자신문인터넷기자 hyangseon.lee@etnews.com

[알림] 전자신문인터넷과 넥스트데일리는 오는 9월 9일 목요일 오전 9시 30분부터 오후5시까지 “2021 AI & Big Data Smart Convergence” 무료 온라인 콘퍼런스를 개최한다. 이 행사에서는 AI와 빅데이터 분야 글로벌 기업들의 기술과 실무 적용 노하우와 성공 사례를 공유해 기업의 업무 효율을 높이고 비즈니스 확대와 새로운 비즈니스를 창출할 수 있는 전략을 제시한다.