공간 오믹스 기술이 고도화되면서 바이오 데이터 분석의 병목 가운데 하나로 서버 메모리 용량이 떠오르고 있다. 분석하는 세포 수가 늘어날수록 처리해야 할 데이터와 필요한 메모리가 함께 증가해 단일 서버의 DRAM 용량만으로는 분석 규모를 키우는 데 제약이 생길 수 있기 때문이다. 엑시나는 CXL 기반 메모리 확장 기술과 SSD를 결합해 이 문제를 풀고 있다. 포트래이의 실제 공간 오믹스 분석 워크로드를 이용한 사전 검증에서 약 3500만개 세포 규모의 데이터를 처리한 데 이어 최대 1억개 세포까지 검증 범위를 확대한다.
차세대 메모리 인프라 반도체 팹리스 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 업무협약을 체결했다.
양사는 포트래이가 보유한 고해상도 공간 오믹스 데이터와 분석 파이프라인을 활용해 CXL 기반 메모리 확장 기술을 검증한다. 데이터 규모가 커질 때 시스템의 성능과 확장성이 어떻게 달라지는지 확인하고 공간 오믹스 분석에 맞는 시스템 구성도 함께 설계한다.
이번 협약에 앞서 양사는 포트래이가 활용하는 10x 지노믹스(10x Genomics)의 공간 오믹스 분석 워크로드 ‘아테라(ATERA)’를 엑시나의 CXL 기반 대용량 메모리 확장 솔루션 ‘인피니트메모리(InfiniteMemory)’ 환경에서 사전 검증했다.
김주현 엑시나 CPO(왼쪽)와 이대승 포트래이 대표가 6일 판교 엑시나 사무실에서 열린 ‘CXL 기반 바이오인포매틱스 분석 인프라 공동 실증을 위한 업무협약식’에서 기념촬영을 하고 있다. (사진 제공: 엑시나)
DRAM 부족하면 CXL로 SSD까지 메모리처럼…1억개 세포 검증 나선다
인피니트메모리는 CXL 메모리 확장 장치에 SSD를 연결해 DRAM만으로 처리하기 어려운 대규모 데이터 워크로드를 지원하는 솔루션이다. SSD의 저장공간을 시스템 메모리 영역으로 확장해 기존 애플리케이션을 별도로 수정하지 않고 더 큰 메모리 공간을 사용할 수 있도록 설계했다.
회사에 따르면 사전 검증에서는 인피니트메모리를 활용해 약 3500만개 세포 규모의 데이터를 분석했다. 다만 이번 결과는 양사가 수행한 특정 공간 오믹스 워크로드와 검증 환경에서 확인한 결과로, 일반적인 바이오인포매틱스 워크로드 전체의 성능을 의미하지는 않는다.
양사는 이번 협약을 계기로 실제 분석 데이터를 활용한 추가 검증에 들어간다. 데이터 규모를 최대 1억개 세포 수준까지 단계적으로 확대하면서 CXL 기반 메모리 인프라의 성능과 확장성을 확인하고 대규모 공간 오믹스 분석에 적합한 시스템 구성과 운영 방식을 고도화할 예정이다.
차세대 CXL 메모리 솔루션 ‘MX1’도 포트래이의 AI·바이오인포매틱스 인프라에 적용하는 방안을 추진한다. MX1과 DRAM, SSD를 결합한 시스템 구성을 구체화하고 기술 검증을 거쳐 대규모 바이오 데이터 분석용 상용 인프라 구축까지 협력 범위를 확대한다는 구상이다.
공간 오믹스는 조직 내 세포의 위치 정보와 분자 데이터를 함께 분석하는 과정에서 데이터 규모가 커질수록 메모리 요구량도 증가한다. 양사는 메모리 확장을 통해 한 번에 처리할 수 있는 데이터 규모를 늘리는 것이 대규모 분석 환경 구축에 도움이 될 것으로 보고 있다.
김진영 엑시나 대표는 “이번 협약은 CXL 기반 메모리 기술을 실제 대규모 바이오 데이터 분석 환경에 적용하고 포트래이와 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 컴퓨팅 인프라의 중요성도 커지고 있다”며 “대규모 바이오 데이터 분석에 적합한 메모리 인프라를 공동 검증하고 실제 연구와 신약 개발 사업 환경에 적용할 수 있는 시스템으로 발전시키겠다”고 말했다.
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