DGIST-KAIST, 빛으로 동작하는 신개념 광-GPU 개발

광-GPU의 대기전력을 기존 대비 100만 배 이하로 줄여 효율성 극대화

대구경북과학기술원(DGIST·총장 이건우)는 한상윤 로봇및기계전자공학과 교수팀이 유경식 KAIST 교수 연구팀과 공동으로 대기전력을 기존 대비 100만배 이하로 줄일 수 있는 광-GPU 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

광-GPU는 빛을 이용해 수백 개의 가상 GPU를 하나의 GPU로 구현하는 기술이다. AI 연산 및 양자컴퓨터 구현에 혁신적인 변화를 가져올 수 있는 기술로 평가된다. 하지만 기존의 광-GPU는 온도가 수백도 까지 올라 상용화에 어려움을 겪고 있었다.

왼쪽 위부터 시계방향으로 한상윤 DGIST 교수, 김도윤·김동욱·박영재 학생, 유경식 KAIST 교수, 정영재 학생

공동연구팀은 광-GPU 단위 구성요소인 가변형 광집적회로에 미세 전자 기계시스템(MEMS)기술을 적용했다. 이를 통해 대기전력 소모를 기존 대비 100만배 이하로 낮추어 발열 문제를 근본적으로 해결했다.

DGIST와 KAIST 연구팀이 공동 개발한 초저전력 광-게이트 기반의 광연산 개념도

한상윤 교수는 “세계 최초로 MEMS 기술을 광-GPU에 접목하는 발상의 전환으로 혁신적인 결과를 얻었다. 향후 초거대 AI 모델 및 양자컴퓨터에 활용 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

삼성전자 미래기술육성사업 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 DGIST 김동욱, 박영재, 김도윤 학생, KAIST 정영재 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 연구성과는 최근 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)'에 게재됐다.

대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com