성능 10배 높인 데이터센터 서버용 AI반도체 개발

임민철 / 기사승인 : 2020-04-07 15:57:11
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ETRI−SKT 공동연구…초저전력·시각기능 AI반도체
소모전력당 연산성능 10배 향상…하반기 실증 추진
소모전력 당 성능을 10배 이상 높인 데이터센터 서버용 인공지능(AI) 반도체가 한국전자통신연구원(ETRI)과 SK텔레콤의 공동 연구로 개발됐다.

▲ 한국전자통신연구원과 SK텔레콤 공동 연구로 소모전력 당 연산 성능이 10배 이상 향상된 AI 반도체 '알데바란(AB9)'이 개발됐다. 사진은 AB9와 500원짜리 동전의 크기를 비교한 모습. [과학기술정보통신부 제공]

과학기술정보통신부는 ETRI가 SK텔레콤 등 국내 기업과 공동 연구를 통해 고성능 서버 및 IoT 기기에 적용할 수 있는 AI 반도체를 개발해, 하반기 실증에 나선다고 7일 밝혔다.

AI 반도체는 AI 기반 응용 서비스가 필요로 하는 연산을 높은 성능, 높은 전력 효율로 실행하는 반도체를 뜻한다. 낮은 전력으로 많은 데이터를 빠르게 처리해 복잡한 상황 인식, 학습 및 추론 등 지능형 서비스에 최적화돼 있다.

이번 연구로 개발된 AI 반도체는 데이터센터의 서버 컴퓨터에 사용될 수 있는 '초저전력 AI 반도체'와 모바일 기기 및 IoT 기기에 사용될 수 있는 '시각지능 AI 반도체' 등 두 가지다. 이 AI 반도체는 인간 뇌의 신경망을 모방한 '신경망처리장치(NPU)'에 기반한다.

서버용 초저전력 AI 반도체는 ETRI와 SK텔레콤이 지난 2017년부터 수행한 '초저절전 하이퍼바이저 기반 지능정보 매니코어프로세서 및 소프트웨어 기술 개발' 과제의 결과물이다. 과기정통부 측은 이 반도체를 클라우드 데이터센터에 적용시 "AI 서비스 소모전력 당 연산 성능이 10배 이상 향상될 것"이라고 강조했다.

이 반도체는 CPU와 GPU 등 현재 AI 연산에 쓰이는 반도체의 많은 전력 소모량과 생산 및 활용에 한계가 있는 칩 크기 등을 개선한 형태다. 동전 크기(17㎜×23㎜) 면적에 1만6384개 '연산장치(코어)'를 품었다. 이로써 초당 40조 번(40TFLOPS) 데이터 처리가 가능하고 15~40W 수준의 전력을 소모한다.

모바일·IoT 기기용 시각지능 AI 반도체는 ETRI와 전자부품연구원(KETI), 에프에이리눅스, 넥스트칩, 에이디테크놀로지 등이 지난 2016년부터 수행한 '신경모사 인지형 모바일 컴퓨팅 지능형반도체 기술개발' 과제 결과물로 개발됐다.

이 반도체는 사람의 시각처럼 사물을 인식하고 지능형CCTV와 드론 등에 적용할 수 있다. 성인 손톱 절반 크기(5㎜×5㎜) 칩으로 초당 30회 사물 인식이 가능한 성능을 기존 반도체의 10분의 1 이하 수준인 0.5W 전력으로 구현했다.

연구진들은 올해 하반기부터 SK텔레콤의 지능형 CCTV, 음성인식 등을 서비스하는 데이터센터에 서버용 초저전력 AI 반도체를 적용하고, 영상 감시·정찰 분야 등 AI 기반 지능형 기기에 모바일·IoT 기기용 시각지능 AI 반도체를 적용해 사업화하는 등 실증을 추진한다.

과기정통부는 이번 연구 성과물의 기술이전, 원천 소프트웨어 배포 등으로 국내 AI 반도체 생태계 활성화를 지원한다. 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 가입과 국내 산·학·연 협력을 통해 우리 기술의 국제 표준화에도 나선다.

UPI뉴스 / 임민철 기자 imc@upinews.kr

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