[과학] 휴대형 스마트기기로 AI 작업 가능해진다

美 스탠퍼드대 '일루전시스템'
8개칩 묶은 하이브리드칩 개발
저전력으로 프로세스 고속처리

스마트워치 등 배터리로 작동하는 포터블 스마트 기기로도 인공지능(AI) 작업을 할 수 있는 가능성이 열렸다.

미국 스탠퍼드대 연구팀은 최근 저전력으로 더 빠르게 AI 작업을 위한 계산이 가능한 '일루전 시스템(Illusion System)' 개발에 성공했다. 이 연구 성과는 지난 11일(현지시간) 전자소자 분야 저명한 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 게재됐다.

그동안 포터블 스마트 기기로는 AI 작업을 수행할 수 없었다. 계산량이 너무 많기 때문이다. 우선 AI 작업을 위한 계산은 프로세서가 담당한다. 프로세서는 명령어를 받아 구동되는데, 이때 명령어에 명시된 특정 메모리 값을 함께 읽어야만 한다. 연구팀은 "머신러닝과 AI 작업을 위해 필요한 전력 95%가 프로세서와 메모리 간 데이터 처리 과정 중 사용된다"며 "현재 기술로 만든 포터블 기기로 작업을 수행하면 배터리가 버티지 못한다"고 설명했다.

연구팀은 8개 칩을 하나로 묶은 '하이브리드' 형태 일루전 시스템을 개발해 AI 작업 속도를 높이고 필요한 에너지 양도 낮췄다. 이를 통해 포터블 기기에서도 AI 작업을 할 수 있는 가능성이 높아졌다. 연구팀이 개발한 이 칩은 데이터 프로세서와 메모리가 붙어 있는 형태로 구성됐다. 연구팀은 "하나의 칩으로 작업을 할 수 있다면 좋겠지만 현존 기술로 AI 작업의 계산량을 부담할 수 있는 칩을 만드는 건 불가능에 가깝다"며 "따라서 우린 여러 칩을 묶은 하이브리드형 칩을 토대로 일루전 시스템을 만들어 여러 칩이 마치 하나의 칩처럼 작업할 수 있게끔 했다"고 말했다. 이어 "일루전 시스템은 3~5년 사이에 사용화될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

현재 연구팀은 8개 칩이 아닌 64개 칩을 묶은 하이브리드 칩을 개발하고 있다.

만약 성공하면 현재 프로세서에 비해 7배 빠른 속도로 AI 프로그램을 구동할 수 있고, 이때 필요한 전력은 7분의 1 수준이라고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 "64개 칩을 묶어 만든 일루전 시스템은 증강·가상현실을 보여줄 수 있는 안경도 만들 수 있을 것"이라며 "이 안경은 인간 뇌를 모방한 네트워크를 구성해 사람들이 보고 있는 물체와 환경에 대한 정보를 주는 등 역할을 수행할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

[이종화 기자]

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