(출처: 인텔)
뉴로모픽 (Neuromorphic) 프로세서는 이름처럼 기존의 CPU와 GPU를 이용해서 인공 신경망을 연산하는 것이 아니라 칩 자체에서 뉴런을 모방하는 프로세서를 말합니다. 아직은 널리 사용되는 방식은 아니지만, 앞으로 인공지능 연산에 있어 기존의 칩보다 더 효율이 높고 진짜 생물처럼 반응할 수 있을 것으로 기대되는 연구 분야입니다.
인텔은 몇 년 전 1세대 뉴로모픽칩인 로이히 (Loihi)와 로이히 칩 기반인 포호이키 비치 (Pohoiki Beach) 뉴로모픽 시스템 등을 공개했습니다.
로이히 : https://blog.naver.com/jjy0501/221107699889
포호이키 비치: https://blog.naver.com/jjy0501/221588337184
그 후 인텔 뉴로모픽 시스템은 한동안 소식이 뜸했지만, 인텔이 개발을 포기한 건 아니었습니다. 인텔은 다시 2세대 로이히 칩을 선보이면서 뉴로모픽 시스템 개발에 대한 의지를 보이고 있습니다. 더 흥미로운 사실은 2세대 로이히 칩이 인텔의 첫 EUV 노드인 인텔 4 공정을 이용해서 선행 생산한 것이라는 점입니다.
인텔 4: https://blog.naver.com/jjy0501/222447449741
인텔 4는 2022년 양산 계획으로 차기 CPU인 메테오 레이크 등이 이 공정으로 제조됩니다. 로이히 2도 이 공정으로 제조된다는 것은 처음 공개한 내용인데, 현재 테입 아웃 등이 이뤄지고 있는 상태로 초기 칩을 생산해 내부적으로 테스트하는 단계로 보입니다.
아무튼 최신 미세공정과 2세대 아키텍처 덕분에 로이히 2의 뉴로모픽 프로세싱 성능은 크게 증가했습니다. 1세대 로이히 칩이 60㎟ 면적에 13.1만개의 뉴런을 집적했다면 2세대 로이히 칩은 31㎟에 100만 개의 뉴런을 집적해 15배의 밀도를 자랑합니다. 숫적으로 보면 8배 많은 뉴런을 지니고 있습니다. 그리고 성능은 전 세대 대비 10배에 달합니다. 물론 일반적인 연산이 아니라 특정 인공지능 연산만 가속하는 특수 목적 프로세서입니다.
현재 나와 있는 뉴로모픽 시스템의 가장 큰 제약점은 프로세서 성능 자체보다도 이를 이용할 수 있는 소프트웨어 도구가 별로 없다는 점일 것입니다. 아무리 하드웨어가 우수해도 개발자가 이를 다룰 수 없다면 의미가 없는 것이죠. 인텔은 라바 소프트웨어 프레임워크 (Lava Software Framework)를 통해 파이토치나 텐서플로에서 사용할 수 있는 Spiking Neural Networks (SNNs) 같은 인공 신경망 연산을 로이히 시스템에서 구동할 수 있게 했습니다.
정식 출시는 아직이지만, 인텔은 기존의 컴퓨터에서도 사용할 수 있게 카드 형식의 로이히 2 가속기와 전용 시스템을 만들고 있다고 설명했습니다. 2세대 이후에는 로이히 시스템이 널리 사용될 수 있을지 아니면 GPU나 다른 인공지능 가속기에 밀리게 될지 미래가 궁금합니다.
참고
https://www.anandtech.com/show/16960/intel-loihi-2-intel-4nm-4
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