국내 연구팀 슈퍼컴퓨터 가속기 칩 개발...세계 다섯번째 슈퍼컴 제조국 물꼬

1초에 8조번 연산 속도
국내업체에 기술이전 예정

슈퍼컴퓨터용 가속기 칩 개발한 한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀. [사진=ETRI]

국내 연구팀이 슈퍼컴퓨터 핵심기술인 ‘가속기용 칩’을 개발했다. 가속기용 칩은 슈퍼컴퓨터 계산 속도를 결정하는 핵심 부품이다.

한국전자통신연구원(ETRI) 지능형반도체연구본부와 초성능컴퓨팅연구본부 연구팀은 30일 ‘K-AB21’이라 이름 붙인 가속기 칩을 개발했다고 밝혔다.

칩은 가로 77mm, 세로 67mm 크기다. 12nm급 공정으로 제작됐다. 칩은 8테라플롭스(TFlops, 1테라플롭스는 초당 1조번의 연산이 가능하다는 뜻)의 속도를 자랑한다.

칩 안에 그래픽처리장치(GPU) 역할을 하는 트랜지스터(반도체 소자) 100억개를 집적시켰다.연구팀은 “12나노 동일공정 세계 최고의 제품보다 우수한 것으로 평가된다”고 설명했다.

현재 슈퍼컴을 자체 생산할 수 있는 나라는 미국·중국·일본·프랑스 등 4개 국가로, 각국은 범용 가속기를 도입해 연산 성능을 높이는 데 주력하고 있다. 하지만 범용 가속기는 주로 인공지능(AI)용 낮은 정밀도의 연산에 초점을 맞추고 있어 높은 정밀도의 연산이 필요한 전통 슈퍼컴퓨터 응용 분야에는 효율이 떨어진다는 문제가 있다.

엔비디아의 AI 가속기 등 인공지능용 가속기는 정밀도가 낮은 연산만 지원하다 보니 기후변화를 예측하거나 우주와 태양계의 기원 등을 밝히는 기초과학 분야 계산에는 적합하지 않다.

연구팀이 개발한 칩은 전통적인 고정밀도 슈퍼컴퓨터 응용을 가속하기 위한 목적으로 개발됐다. 칩 외에도 관련 소프트웨어, 계산노드 등도 개발했다.

연구팀은 “글로벌 빅테크들이 독식하고 있는 가속기 시장을 슈퍼컴퓨터 분야에서만큼은 우리 기술로 대체해 독립하겠다며 그동안 외산에 전적으로 의존했던 슈퍼컴퓨팅 시스템을 국내기술로 개발하는 데 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

연구진은 본 성과를 슈퍼컴퓨터 시스템구축업체와 데이터 센터, 시스템 통합(SI)업체, 냉각업체뿐만 아니라 자율주행자동차, 로봇, 엣지서버, 클라우드 서비스 AI교육 등 관련 업체에 기술이전 할 계획이다.