성남--(뉴스와이어)--AI 시대의 차세대 메모리 인프라를 개발하는 반도체 팹리스 기업 엑시나(XCENA·대표 김진영)는 공간 오믹스 기반 테크바이오 기업 포트래이(Portrai·대표 이대승)와 CXL(Compute Express Link) 기반 대규모 바이오 데이터 처리 인프라 구축 및 기술 협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.

양사는 이번 협약을 통해 공간 오믹스(Spatial Omics)를 비롯한 대규모 바이오 데이터를 효율적으로 처리할 수 있는 컴퓨팅 인프라를 공동으로 개발하고 검증한다.

구체적으로 양사는 △포트래이가 보유한 대규모 고해상도 공간 오믹스 데이터 및 분석 파이프라인을 활용한 CXL 기반 메모리 확장 기술 검증 △대규모 공간 오믹스 분석을 위한 시스템 구성 및 최적화 △데이터 규모 확대에 따른 성능 및 확장성 검증 △엑시나의 차세대 CXL 메모리 솔루션 ‘MX1’ 적용 추진 △공동 기술 사례 및 콘텐츠 개발 등을 진행한다.

최근 공간 오믹스 기술이 발전하면서 분석 대상 세포 수와 바이오 데이터의 규모도 빠르게 증가하고 있다. 이에 따라 요구되는 메모리 용량도 함께 증가하면서, 대규모 데이터 분석 환경에서는 서버에 탑재 가능한 메모리 용량 자체가 주요 인프라 제약 요인으로 작용하고 있다.

양사는 이번 협약에 앞서 포트래이가 활용하는 10x 지노믹스(10x Genomics)의 공간 오믹스 분석 워크로드인 ‘아테라(ATERA)’를 엑시나의 CXL 기반 대용량 메모리 확장 솔루션 ‘인피니트메모리(InfiniteMemory®)’ 환경에서 사전 검증했다.

‘인피니트메모리’는 CXL 메모리 확장 장치에 SSD를 연결해 DRAM만으로 처리하기 어려운 대규모 데이터 워크로드를 지원하는 솔루션이다. SSD의 대용량을 시스템 메모리 영역으로 확장함으로써 기존 애플리케이션을 별도로 수정하지 않고도 더 넓은 메모리 공간을 활용할 수 있도록 한다.

공간 오믹스 분석은 분석 대상 세포 수가 늘어날수록 처리해야 하는 데이터 규모와 메모리 요구량이 크게 증가한다. 특히 대규모 유전자 데이터를 단일 서버에서 처리할 경우 DRAM 용량의 한계로 분석 가능한 데이터 규모가 제한될 수 있다. 보다 많은 세포를 한 번에 분석할 수 있으면 세포 간 미세한 차이를 구분하는 분석 해상도를 높이고, 보다 신뢰도 높은 연구 결과를 확보하는 데 도움이 된다.

이번 사전 검증에서는 ‘인피니트메모리’를 활용해 약 3500만 개 세포 규모의 데이터를 성공적으로 분석했다. 이를 통해 양사는 ‘인피니트메모리’가 대규모 바이오 데이터 분석 인프라의 성능과 메모리 확장성을 개선할 수 있음을 확인했다. 이번 협약을 계기로 실제 데이터를 활용한 추가 기술 검증과 상용화를 위한 협력을 본격화한다.

향후 양사는 포트래이의 실제 ‘아테라’를 구동해 확보한 실제 분석 데이터를 활용해 공동 검증을 이어갈 계획이다. 데이터 규모를 최대 1억개 세포 수준까지 확대해 CXL 기반 메모리 인프라의 성능과 확장성을 검증하고, 대규모 공간 오믹스 분석에 최적화된 시스템 구성과 운영 방안도 함께 고도화할 예정이다.

이와 함께 엑시나의 차세대 CXL 메모리 솔루션 ‘MX1’을 포트래이의 AI 및 바이오인포매틱스 인프라에 적용하는 방안을 추진한다. MX1과 DRAM, SSD를 결합한 시스템 구성을 구체화하고, 향후 대규모 바이오 데이터 분석을 위한 상용 인프라 구축으로 협력 범위를 확대할 계획이다.

김진영 엑시나 대표는 “이번 협약은 엑시나의 CXL 기반 메모리 기술을 실제 대규모 바이오 데이터 분석 환경에 적용하고, 포트래이와 함께 최적의 시스템을 구축하기 위한 협력의 출발점”이라며 “실제 워크로드를 기반으로 검증을 확대하고 MX1을 활용한 상용 시스템 구축까지 협력을 이어가겠다”고 말했다.

이대승 포트래이 대표는 “공간 오믹스 기술의 발전으로 분석해야 하는 데이터 규모가 빠르게 증가하면서 이를 안정적으로 처리할 수 있는 컴퓨팅 인프라의 중요성도 커지고 있다”며 “엑시나와의 협력을 통해 대규모 바이오 데이터 분석에 적합한 메모리 인프라를 공동으로 검증함으로써, 포트래이의 차별화된 AI 기반 공간 오믹스 분석 역량을 극대화하고 실제 연구와 신약 개발 사업 환경에 적용할 수 있는 최적의 시스템으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.

엑시나는 이번 협력을 계기로 AI 추론을 넘어 바이오인포매틱스와 대규모 데이터 분석 등 높은 메모리 용량을 요구하는 다양한 워크로드로 CXL 기반 메모리 솔루션의 적용 범위를 확대해 나갈 계획이다.