“뉴로모픽 칩은 자율주행, 사물인식, 음성인식 등 4차 혁명산업에 중요하게 적용되는 칩입니다”

원하지 않더라도 요즘 뉴스를 듣다보면 ‘자율주행차’와 ‘5G 시대’라는 말을 자연스럽게 많이 듣게 된다. 자동차 회사들의 마케팅에 또 속는 것인지 통신회사가 더 빠른 인터넷을 제공할테니 더 높은 요금제를 가입하라는 것인지 왠지 잘 모르고 있으면 속을 것만 같은 기분이 드는 요즘이다.

하지만, 분명한 것은 이번에도 무엇인가 변하고 있다는 점이다. 그렇다면 무엇이 변하고 그 변화의 중심에는 무엇이 있을까?

삼성반도체 연구소에서 5G시대 가장 핵심적인 반도체인 개발에 참여했고 현재 뉴로모픽 칩에 쓰이는 멤리스터를 SK하이닉스 산학과제로 체결하여 수행중인 양민규 교수는 ‘뉴로모픽 칩’에 대해서 아래와 같이 언급했다.

“반도체의 기술은 5나노까지 가고 한계에 가까운 상황입니다. 요즘 자주 언급되는 빅데이터 시장에서는 다양한 데이터를 분석하기 위해 반도체의 메모리 용량을 늘리여 하는 이슈가 있죠. 이제는 ‘테라’라는 단위도 부족한 상황입니다. 반도체 업계가 직면한 상황은 ‘칩의 부피는 줄이고 처리할 수 있는 용량을 늘려야’ 하는 것인데 한계에 부딪힌 상황입니다. 그래서 이제 새롭게 한계를 극복할 수 있는 칩(반도체)을 고안하고 개발하는데 그것이 바로 ‘뉴로모픽 칩’입니다.”

양 교수가 말하는 뉴로모픽 칩(신경 모방 칩 [neuromorphic chip, 神經模倣)은 인간의 사고과정과 유사하게 정보를 처리하게 하기 위한 반도체로 알파고와 같은 컴퓨터 인공지능에 필수적인 칩일 뿐 아니라 기존 반도체 칩에 비해 저전력·소형화와 인간의 행동 패턴 분석까지 하는 기능을 갖춘 차세대 반도체이다.

다시 정리하면, 뉴로모픽 칩은 데이터 분석과 음성인식, 얼굴인식, 자율주행 자동차, 사물인터넷 등 4차 산업시장과 5G 통신혁명에 폭넓게 사용될 수 있어 시대를 변화 시킬 수 있는 기술인 것이다.

“지금 슈퍼컴퓨터는 폰노이만 방식을 적용하고 있습니다. 보통 컴퓨터의 구조를 보면 CPU와 메모리가 있고 기타 하드웨어의 구조인데 정보가 CPU에서 메모리로 갔다가 하드웨어로 갈 때 어느 정도 속도의 저하가 생기게 됩니다.”

“이때 실시간 정보처리 속도에서 생기는 문제점들을 극복하기 위해 고안한 것이 바로 인간의 두뇌세포를 모사한 ‘뉴로모픽 칩’인 것입니다.”

반도체, 소비전력을 낮춰야 한다

“이세돌과 알파고의 대결을 생각해보시면 좋습니다. 알파고의 경우 수백 메가와트의 전력을 사용했지만 이세돌은 그렇지 않았죠. 소비전력만 보면 이세돌의 완승이었던 것입니다.”

“당시에 구글은 알파고와 이세돌의 대결이라는 이벤트를 통해 인공지능의 성능을 보여주는 것으로 만족했지만 현재는 모든 기업의 목표는 모든 사람이 쓸 수 있는 디바이스를 준비하고 있습니다. 거기에 절대적으로 필요한 것은 소형화이죠. 소비전력을 낮춰서 모두가 사용할 수 있는 인공지능칩을 만들어야 가능한 것입니다. 그런 의미로 뉴로모픽 칩은 절대적인 것입니다.”

“현재 삼성전자나 SK하이닉스에서도 이 칩을 개발중에 있고요. 인텔, 아이비엠, 스탠포드 등 모든 반도체를 다루는 곳에서 경쟁적으로 개발중입니다.”

뉴로모픽 칩이 있어야 인공지능 러닝이 가능해

“인공지능은 심화학습을 하는  빅데이터 속에서 자기가 하고자하는 것을 빠르게 찾아내는 작업을 진행합니다. 현재로는 대형화 되어 개발되어있는 상태인데 예상하건데 10년 안에는 소형화되어 완벽하게 손안에서 구현될 것으로 봅니다. 우리나라의 삼성전자나 하이닉스 반도체가 준비하고 있죠”

“개인들이 인공지능과 뉴로모픽 칩이 적용된 디바이스를 가지고 다니거나 이용하며 네트워크를 연결해서 결과를 얻을 수 있는 세계를 맞을 것입니다.”

“그런데 여기 말하는 ‘빠르다’는 속도의 개념은 스마트폰 속도가 빠른 그런 이 스피드와는 다른 개념입니다. 예를들어 자율주행차는 도로상에서 실시간으로 반응해야 하기 때문에 LTE보다 빠른 5G로 적용되어 들어옵니다. 실시간으로 적용되는 정보가 센서와 반응하여 주행하기 때문에 통신이 받쳐주는 디바이스 성능이 떨어지면 사물을 인식하는 속도가 늦어져서 사고나 기타문제가 생길 수 있는 겁니다.”

“반응 스피드가 빠르고 높으면 사고율이 낮아지게 되겠죠. 반대로 낮으면 사고율이 높아집니다. “대형컴퓨터가 하는 일을 이제는 스마트폰으로 할 수 있는 시대가 되었고 알파고의 역할을 이제는 1/100 사이즈로 줄인 컴퓨터가 할 수 있게 될 정도로 변화의 속도가 더 빨라지고 있습니다.”

“‘뉴로모픽 칩’이 세상을 바꾸는 것은 아닙니다. 하지만, 뉴로모픽 칩이 적용된 IT 기술은 인간의 삶을 변화 시킬겁니다”

지금도 IT기술은 발전하고 있고 이 발전 속도는 보통사람의 상상을 뛰어넘는다. 이제 멀지 않은 미래에 인간은 운전기사가 없는 차로 출퇴근을 하게 되고 음성인식을 통해 식료품을 주문하게 되며 자신의 반복되는 하루 일과 속에서 인공지능은 그의 행동을 파악해 인간의 필요를 충족시키는 시대가 오게 되는 것이다. 그런 IT기술의 핵심 반도체가 바로 인간지능을 닮은 뉴로모픽 칩이고 변화의 핵심인 것이다.

위드인뉴스 http://www.withinnews.co.kr/news/view.html?section=1&category=167&item=&no=17671