생명과학과 의료 분야에서 제너레이티브 AI가 부상하면서 의료 기술은 전례 없는 효율성 혁명을 경험하고 있습니다. 임상 연구와 질병 진단부터 신약 개발, 보고서 작성, 문헌 번역에 이르기까지 AI는 생산성을 크게 향상시키고 연구자와 의사에게 강력하고 새로운 도구를 제공하고 있습니다. 2024년 10월 9일, 스웨덴 왕립 과학 아카데미는 단백질 설계 및 구조 예측 분야의 획기적인 업적을 인정하여 데이비드 베이커, 데미스 하사비스, 존 M. 점퍼에게 노벨 화학상을 수여했습니다. 이들의 AlphaFold2 모델은 생물학계의 50년 난제를 해결하고 전 세계 과학계에 무료로 공개되어 단백질 연구 효율성을 획기적으로 개선하고 백신, 제약 및 생명공학 분야에 응용할 수 있게 했습니다.

이러한 획기적인 기술을 더 많은 연구 기관, 실험실, 기업으로 확장하려면 배포 비용과 복잡성을 줄여야 합니다. 알파폴드2는 단백질 서열 길이에 따라 예측의 복잡성이 증가하기 때문에 엄청난 연산 능력과 메모리를 필요로 합니다. 인텔은 제온 플랫폼과 다양한 프로세서 포트폴리오를 활용하여 AlphaFold2에 고성능이면서도 비용 효율적인 컴퓨팅 지원을 제공합니다. 전처리부터 모델 추론 및 후처리에 이르는 엔드투엔드 최적화를 통해 메모리 사용량을 줄이면서 효율성을 크게 향상시켰습니다. 연구자들은 인텔에 최적화된 PyTorch 및 JIT 컴파일, 연산자 융합, 다중 인스턴스 병렬화를 통해 개별 단백질과 복합체를 모두 효율적으로 예측할 수 있어 AlphaFold2의 접근성을 높이고 과학 혁신의 대중화를 가속화할 수 있습니다.

AI는 신약 개발에도 혁신을 일으키고 있습니다. 제약 R&D는 전통적으로 높은 비용과 긴 일정, 높은 위험에 직면해 있습니다. AI는 방대한 데이터 세트를 분석하여 표적 발견과 후보 분자 설계를 가속화합니다. 중국의 선도적인 AI 제약 회사인 인시 인텔리전트(Yinsi Intelligent)의 판다오믹스 플랫폼은 유전자, 단백질체, 다중 오믹스 데이터를 통합하여 관련성이 높은 약물 표적과 바이오마커를 신속하게 식별합니다. 인텔의 컴퓨팅 성능은 클라우드 또는 로컬 배포에서 컴퓨팅 집약적인 작업을 효율적으로 처리하여 R&D 비용을 절감하고 신약 발견 및 혁신적인 치료제 개발을 가속화할 수 있도록 지원합니다.

게놈 분석은 의료 혁신의 또 다른 영역입니다. 이전에는 인간 게놈 시퀀싱에 몇 년이 걸렸지만, 이제는 몇 시간 만에 완료할 수 있습니다. 인텔은 높은 처리량과 낮은 전력 소비를 위해 소프트웨어 및 하드웨어 배포를 최적화하는 엔드투엔드 게놈 분석 참조 설계를 위해 연구 기관과 협력하고 있습니다. 4세대에서 5세대 제온 프로세서로 업그레이드하면서 처리량이 61% 증가하여 단일 노드에서 하루에 최대 14개의 WGS 샘플을 처리할 수 있게 되었습니다. 샘플당 단가는 $2.34로, 전력 소비량은 0.341kWh로 감소하여 효율적이고 지속 가능한 게놈 연구가 가능해졌습니다.

AI와 컴퓨팅은 의료 자원에 대한 불평등한 접근성을 해결하는 데도 도움이 됩니다. 가상 클리닉을 통해 외딴 지역의 환자들도 양질의 의료 서비스를 이용할 수 있습니다. 의사는 컴퓨터 비전, 대규모 AI 모델, 가상 현실을 활용하여 원격으로 검사를 안내하고, 환자는 디지털 트윈 모델을 통해 상태를 파악하여 거의 대면 상담에 가까운 경험을 할 수 있습니다. 인텔에 최적화된 의료 AI 모델과 지식 그래프 기술은 일선 의사의 진단을 지원하고, 멀티뷰 화상 상담은 고품질 원격 진료를 제공하여 모든 사람이 의료 자원에 액세스할 수 있도록 합니다.

단백질 구조 예측 및 신약 개발 가속화부터 게놈 분석 비용 절감, 원격 의료 액세스 지원까지, 칩과 컴퓨팅 성능은 의학의 디지털 혁신을 주도하고 있습니다. 하드웨어-소프트웨어 공동 최적화를 통해 인텔과 파트너는 연구자와 의사에게 저렴하고 강력한 컴퓨팅 기반을 제공하여 혁신을 가로막는 컴퓨팅 장벽을 제거하고 고품질 의료 서비스를 보다 공평하고 쉽게 달성할 수 있도록 합니다. AI와 칩 기술의 융합은 전 세계적으로 접근 가능한 의료 서비스의 새로운 시대를 열어 더 많은 환자에게 혁신의 혜택을 가져다주고 있습니다.