"AI 기술 업 위해 클라우드 의존 줄여라"... 인텔, 자율학습 가능 AI칩 '로이히' 개발 중

[글로벌이코노믹 김길수 기자] 인공지능(AI) 기술을 한층 업그레이드 시킬 수 있도록 클라우드에 대한 의존도를 줄이고 칩 내에서 처리가 가능한 전용 'AI 칩' 개발 경쟁이 가속화되고 있다.

이미 화웨이와 애플이 모바일 단말기용 AI 내장 칩인 '기린(Kirin) 970'과 'A11 바이오닉(Bionic)' 등을 발표했다. 이어 반도체 부문 선도 기업 인텔(Intel)도 인간의 뇌 구조를 모방한 신경 형태학적 시스템 '뉴로모픽 컴퓨팅(Neuromorphic Computing)'과 이를 실현하는 AI칩 코드명 '로이히(Loihi)'를 개발하고 있다고 25일(현지 시간) 공식 발표했다.
현재 AI 기술은 딥 러닝을 통해 실현하려는 시도가 전 세계적으로 이루어지고 있다. 그러나 '훈련'과 '추론'을 결합한 딥 러닝은 기존의 학습 데이터가 대량으로 필요하기 때문에 클라우드와의 연계가 불가피하고, 또한 학습 데이터 집합이 없는 미지의 상황에서는 좀처럼 대응하기 어렵다는 단점이 있다.

인텔은 이 같은 한계를 극복하기 위해 뉴로모픽 컴퓨팅에서 실시하는 접근 방법을 통해 클라우드를 사용하지 않고 칩 스스로 완결시키는 자기 학습형 반도체 칩을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 뉴로모픽 방식은 주변 환경의 다양한 정보로부터 피드백을 얻어 인간의 뇌처럼 학습할 수 있는 것으로 알려졌다.
지난 6년간 인텔은 반도체 전문가뿐만 아니라 물리학, 생물학 등의 전문가들과도 협력하여 뉴로모픽 컴퓨팅에 관한 연구·개발을 진행해 왔으며, 이미 시험용 칩(코드명 로이히)을 시작했다.

인텔에 따르면, 뇌 구조를 본뜬 메커니즘으로 움직이는 디지털 회로를 갖춘 로이히는 교육과 추론의 과정을 칩 내에서 결합할 수 있기 때문에 클라우드에서의 업데이트를 기다릴 필요가 없으며, 자율적이고 실시간적인 환경에 적응할 수 있도록 성능을 높일 수 있다는 것이 장점이다.

특히 인텔의 '14nm' 공정 기술로 제조되는 로이히 칩은 13만개의 뉴런과 1억3000만개의 시냅스로 구성되어 있으며, 완전히 비동기적인 뉴로모픽 매니 코어 메쉬를 가지고 각 뉴런은 수천개의 다른 뉴런과 통신이 가능하다.

또한 각 뉴로모픽 코어에는 네트워크 매개 변수를 조정할 수 있도록 프로그램 가능한 학습 엔진을 포함하고 있어 자체적으로 관리∙감독 기능을 강화시키는 등 학습 패러다임을 지원한다.

이외에도 경로 계획, 제약 충족, 스파스 코딩, 사전 학습, 동적 패턴 학습 및 적응 등을 포함해 문제에 대한 대응 알고리즘을 개발하거나 테스트 하는 등의 다양한 특징이 있다.

실제 로이히 칩은 기존의 전형적인 신경망에 비해 100만 배의 학습 향상률을 기록하고 있으며, 일반적인 훈련 시스템에 필요한 컴퓨팅에 비해 1000배나 에너지 효율이 높다. 로이히 테스트 칩은 2018년 상반기에 대학이나 연구 기관에 제공되어 AI 개발 정보를 공유할 예정이라고 인텔은 밝혔다.


김길수 기자 gskim@g-enews.com