[IT 소식] 중국, 엔비디아 'A100'보다 3000배 빠른 AI 칩 개발...사용은 제한적

수출 규제 뚫고 포토닉 칩 ‘액셀’ 개발

(사진=칭화대)

중국 연구진이 전기 신호를 이용하는 기존 반도체와 다른 광신호, 즉 빛을 이용한 인공지능(AI) 칩을 개발했다는 주장이 나왔다. 이 제품이 GPU보다 속도가 3000배나 빠르다고도 밝혔다.

하지만 '챗GPT'와 같은 대형언어모델(LLM) 등 광범위한 분야에 적용하지 못 하는 것으로 알려졌다. 다만 연구진은 중국이 기술 제재를 뚫고 칩을 자체 개발했다고 강조했다.

사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 2일 중국 칭화대 연구진이 지난달 국제 학술지 네이처에 실린 논문을 통해 엔비디아 'A100'보다 처리 속도가 3000배 빠르고 에너지 소모는 400만배 적은 '액셀(ACCEL)' 칩을 개발했다고 밝혔다. 

이에 따르면 액셀은 실험실 테스트에서 4.6페타플롭스(PFLOPS)를 기록했다. 1페타플롭스는 1초에 1024조번 연산이 가능한 것을 의미한다.

연구진은 액셀이 전기 신호를 이용하는 반도체 칩과 달리 광자를 이용하는 '포토닉' 칩이라고 밝혔다. 포토닉 칩은 트랜지스터를 초현미경으로, 전기 신호를 빛 신호로 대체해 빛의 물리적 특성을 활용한다.

칭화대는 "복잡한 구조 설계와 노이즈 및 시스템 오류에 대한 취약성 때문에 광자 컴퓨팅 시스템을 사용하기란 어렵다"라며 "광자 컴퓨팅과 아날로그 전자 컴퓨팅을 융합하는 컴퓨팅 프레임워크를 혁신적 도입, 문제를 해결했다"라고 밝혔다.

또 "빛 신호를 사용함으로써 에너지 효율이 크게 향상, 기존 칩을 한 시간 동안 작동하는 데 필요한 에너지로 액셀은 500년 이상 구동할 수 있다"라고 설명했다.

낮은 전력 소비는 집적 회로를 소형화하는 데 장벽이 되는 열 문제를 극복하는 데도 도움이 될 수 있다고 전했다.

다만 이런 아날로그 컴퓨팅 아키텍처는 특정 문제 해결에만 적용이 제한되며, 스마트폰 칩처럼 다양한 프로그램을 실행하거나 파일을 압축하는 데는 사용할 수는 없다. 

특히 빛은 정보 자체를 전달해 사전 처리 과정 없이 직접 계산할 수 있기 때문에 AI 비전 작업에 강점이 있지만, 반대로 수행할 수 있는 작업이 고해상도 이미지 인식이나 저조도 컴퓨팅, 교통 식별 등으로 제한된다는 문제가 있다. 따라서 현재 핵심인 생성 AI와 대형언어모델(LLM) 구축과는 관계가 없다.  

그러나 연구진들은 액셀 개발로 중국의 AI 경쟁력을 높일 것이라고 기대했다. 당장 컴퓨터나 스마트폰 같은 기기에 사용할 수는 없지만, 웨어러블 기기나 전기차, 스마트 공장 등에서 활용하는 방식으로 'AI의 대규모 응용' 면에서 경쟁력 제고에 도움이 될 것이라고 전했다.

게다가 이번 개발이 중국의 반도체 자구 노력의 중요한 이정표가 될 수 있다는 주장도 나왔다.

미국은 첨단 AI 칩인 'A100'은 물론 이를 제조하는 첨단 리소그래피 장비의 수출까지 막았다. 이런 상황에서 연구진은 중국 파운드리 업체 SMIC가 20년 전의 구식 트랜지스터 제조 공정을 활용해 액셀을 제조했다고 밝혔다.

이 말이 사실이라면 중국이 미국의 제재를 뚫고 첨단 AI 칩을 자체 생산한 것으로 볼 수 있다. 반도체 경쟁의 기본 틀을 넘어서는 중요한 사건이 될 수 있다.

특히 이 프로젝트는 중국 과학부의 국가중점 연구개발 프로그램과 중국 국립 자연과학재단 등 정부 지원으로 이뤄졌다.

다이 치옹하이 연구진 공동 리더는 "AI 시대를 위한 새로운 컴퓨팅 아키텍처를 개발하는 것은 최고의 성과"라며 "더 중요한 과제는 이 새로운 아키텍처를 실용적인 애플리케이션에 적용, 국가 및 공공의 주요 문제를 해결하는 것"이라고 강조했다.

박찬 기자 cpark@aitimes.com

원문: https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=154893