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실험 환경은 듀얼 소켓 AMD EPYC 9654 프로세서와 8개의 AMD Instinct MI300X 또는 MI355X GPU로 구성됐다. 소프트웨어 스택으로는 ROCm 지원 기능이 포함된 GROMACS를 사용했다.
벤치마크 대상으로 알코올 탈수소효소(ADH) 십이면체 시스템을 선정했다. 이는 약물 상호작용 연구에 적합한 중간 규모의 생체 분자 모델로, 분자 동역학 커뮤니티에서 GPU 성능 평가에 널리 쓰인다.
GPU 파티셔닝 모드인 SPX(Single Partition)와 CPX(Compute Partitioned)를 비교했다. CPX 모드는 각 XCD(Accelerator Complex Die)를 독립적인 GPU로 인식시켜 다중 시뮬레이션 복제본을 병렬로 실행하는 multidir 워크로드에서 높은 처리량을 제공한다.
MI300X 측정 결과, CPX 모드 적용 시 SPX 대비 최대 2.47배의 성능 향상을 보였다. 8개 GPU 구성에서도 CPU 자원 제한에도 불구하고 1.78배의 개선 효과가 나타났다.
차세대 아키텍처인 MI355X는 8개 GPU 구성의 CPX 모드에서 10,300 ns/day라는 높은 처리량을 달성했다. 특히 2개 GPU 구성에서는 파티셔닝을 통해 3.20배라는 압도적인 속도 향상을 기록했다.
MI355X와 MI300X를 직접 비교했을 때, 파티셔닝 모드에서 MI355X가 28%에서 50% 더 높은 성능을 제공했다. 비파티셔닝 모드에서도 MI355X는 최소 15.9%에서 최대 37.2%의 우위를 점했다.
8개 GPU 구성에서 성능 향상 폭이 다소 완만해지는 현상은 CPU 바운드 단계인 pair list 재생성 작업의 영향으로 분석됐다. 시스템의 물리적 CPU 코어 수가 많을수록 이러한 오버헤드를 줄여 확장성을 개선할 수 있다.
용어 해설
- 분자 동역학(Molecular Dynamics)
- — 원자와 분자의 물리적 움직임을 뉴턴 역학을 이용해 시뮬레이션하여 생체 시스템의 구조와 기능을 연구하는 기법이다. 신약 개발 시 단백질과 약물의 결합 에너지를 계산하는 데 필수적이다.
- GPU 파티셔닝(GPU Partitioning)
- — 하나의 물리적 GPU를 여러 개의 논리적 연산 장치로 분할하여 독립적인 작업을 동시에 수행하게 하는 기술이다. AMD의 CPX 모드가 이에 해당하며 자원 활용도를 극대화한다.
- 나노초/일(ns/day)
- — 분자 동역학 시뮬레이션의 성능 단위로, 실제 하루(24시간) 동안 시뮬레이션할 수 있는 분자 시스템의 시간(나노초)을 의미한다. 수치가 높을수록 연산 속도가 빠름을 나타낸다.
- 멀티디렉토리 실행(Multidir)
- — GROMACS에서 여러 개의 독립적인 시뮬레이션 복제본을 병렬로 동시에 실행하는 방식이다. 앙상블 시뮬레이션이나 파라미터 스윕 작업의 전체 처리량을 높이는 데 사용된다.
기술
- AMD Instinct MI355X
- AMD Instinct MI300X
- GROMACS
- ROCm
- AMD EPYC 9654
활용 사례
- 신약 개발 시뮬레이션
- 단백질 구조 분석
- 앙상블 분자 동역학 연구
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출처 · 인용 안내
원문 발행 2026. 03. 13.수집 2026. 03. 14.출처 타입 RSS
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