인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 칩이 TV등의 AI를 담당할 것

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인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 칩이 TV등의 AI를 담당할 것입니다.

이 새로운 칩은 TV뿐만 아니라 컴퓨터, 태블릿 및 거의 모든 장치에 사용될 것입니다.

인공 지능(AI)과 뉴로모픽 칩은 TV(및 기타 장치)가 이미지 처리, 스케일링 및 더 나은 색상 표현과 같은 많은 내부 프로세스를 개선하는 데 도움이 될 것입니다. 

AI는 바로 이 부분에서 차이를 만들 수 있지만, AI가 최상의 성능을 발휘하려면 TV를 비롯한 다양한 디바이스에서 구현할 수 있을 만큼 강력하면서도 전력 효율성이 뛰어난 프로세서와 칩이 필요합니다.

사람의 뇌와 거의 동일한 방식으로 작동하는 새로운 뉴로모픽 칩이 바로 여기에 해당합니다. 지금까지는 저전력 인공지능(AI) 반도체가 이러한 작업을 수행하는 데 적합했지만, 이 글에서 살펴볼 것처럼 인간의 뇌를 모방한 새로운 뉴로모픽 반도체가 완벽한 대안이 될 수 있습니다.

인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽 칩, 새로운 스마트 TV 관리자

최근의 여러 연구에 따르면 업계에서는 이러한 새로운 뉴로모픽 칩이 몇 가지 독특한 특성을 가지고 있다고 생각합니다. 그 중 하나는 기존 그래픽 처리 장치(GPU)를 대체할 수 있다는 점입니다. 뉴로모픽 반도체는 GPU에 비해 전력 소비를 수십 배 개선한 차세대 반도체입니다.

정두석 한양대 교수는 27일 서울 양재 더타워에서 열린 뉴로모픽 반도체 워크숍에서 '디지털 뉴로모픽 프로세서의 개발 동향'을 주제로 강연을 진행하며 영상, 음향, 기술 전반을 아우르는 흥미로운 이야기를 들려줬습니다.

정 교수에 따르면 뉴로모픽 반도체의 등장은 그래픽처리장치(GPU)를 대체할 수 있으면서도 전력 소모나 발열 문제 없이 모바일, 태블릿, TV 등에 구현할 수 있는 수십 배 적은 전력을 소비할 수 있는 반도체가 시급히 필요하기 때문에 등장한 것입니다.

뉴로모픽 반도체는 생물학적 신경망을 모방한 SNN 구조에 기반한 반도체입니다. 신경세포와 유사한 신경 코딩 연산을 수행하는 스파이크 뉴런 모델과 화학적 시냅스를 모방한 시냅스 모델로 구성됩니다. 학계에서는 뉴로모픽 반도체의 전력 소비량과 실행 속도가 현재의 AI 반도체보다 수십 배 빠를 것으로 예측하고 있습니다.

뉴로모픽 칩은 계속 진화하고 있으며, 인공 지능의 미래는 뉴로모픽 칩에 달려 있습니다.

안드레아 드 산티스 사진, Unsplash.

뉴로모픽 반도체에 대한 연구는 주로 북미와 유럽에서 이루어지고 있습니다. 대표적인 연구 기관으로는 인텔, 신센스, 이니베이션, 스핀클라우드, 스탠포드 대학 등이 있습니다. 

특히 인텔은 로이히 2 칩 상용화를 통해 뉴로모픽 반도체 연구를 선도하고 있으며, 국내에서는 삼성전자, 카이스트, 한국과학기술연구원(KIST), 한양대학교 등이 이 기술의 선구자 역할을 하고 있습니다.

이들 기업의 연구에 따르면 실제 적용까지는 시간이 걸리겠지만, 뉴로모픽 반도체 개발의 필요성에 대해서는 모두 공감하고 있습니다. 이들 기업 대부분은 전력 소비로 인해 엔비디아의 GPU 기반 데이터 센터는 지속 가능하지 않다고 말합니다. 그렇기 때문에 이러한 뉴로모픽 칩이 조만간 등장할 것입니다.

이런 가운데 뉴로모픽 반도체 워크숍이 열려 이 기술의 개발 현황과 전망을 공유하고 논의하는 자리가 마련됐습니다. 

과학기술정보통신부가 주최하고 차세대스마트반도체사업단이 후원한 이 행사에는 앞서 언급한 여러 브랜드가 참여했는데, 특히 인텔은 이미 이 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 보이며, 우리가 알고 있는 바에 따르면 이미 반 발짝 앞서 있는 것으로 보입니다.