디지스트 연구팀 대기전력 100만배 줄인 ‘광GPU’ 개발

(시계방향)디지스트 한상윤 교수와 김도윤·김동욱·박영재 학생, 카이스트 유경식 교수와 정영재 학생. 디지스트 제공

대구경북과학기술원(DGIST디지스트)은 로봇및기계전자공학과 한상윤 교수팀이 카이스트(KAIST) 유경식 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 대기전력을 기존 대비 100만배 이하로 줄일 수 있는 광-GPU 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

이번 연구 결과는 미국의 MIT 및 프린스턴, 유럽의 IMEC 등과의 치열한 경쟁 속에서 이뤄낸 성과로 경쟁 기술 대비 100만 배 낮은 대기 전력 소모 성능을 인정받아 광공학 분야 최고 권위의 저널(Nature Photonics) 2023년 12월호에 게재됐다.

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 오르는 심한 발열로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있었다.

이에 공동 연구팀은 광-GPU의 단위 구성요소인 가변형 광집적회로에 미세 전자 기계 시스템(MEMS·작고 미세한 크기의 기계적 및 전자적 요소들을 통합해 시스템 구성) 기술을 적용했다. 이를 통해 대기전력 소모를 기존 대비 100만배 이하로 낮춰 발열 문제를 근본적으로 해결했다.

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

한편 이번 연구는 디지스트 김동욱, 박영재, 김도윤 학생, KAIST 정영재 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 삼성전자 미래기술육성사업 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

대구=최일영 기자 mc102@kmib.co.kr

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