기본 콘텐츠로 건너뛰기

2027년까지 에너지 효율을 100배 끌어올린다? by 리사 수







 

(Credit: AMD)

​

​

AMD CEO인 리사 수 박사가 국제 반도체 연구 기관 IMEC 혁신상에 선정된 후 IMEC의 ITF 월드 2024 컨퍼런스에서 기조 연설을 진행했습니다. 이 기조 연설에서 AMD가 2020년까지 25배로 에너지 효율을 높이는 계획인 25x20을 확장해 2025년까지 30배로 효율을 높이는 30X25 계획을 성공적으로 진행했으며 앞으로 2026-2027년에는 이보다 훨씬 큰 100배의 에너지 효율 증가를 이뤄낼 수 있을 것이라고 발표했습니다.

​

​

물론 CPU만으로 이런 성능 향상을 이루겠다는 것은 아니고 GPU를 이용해 AI 및 병렬 연산에서 성능 향상을 이루겠다는 의미로 본래 계획인 2014년 기준으로 2020년까지 에너지 효율을 25배 늘린다는 것이었습니다. 특히 이 과정에서 칩렛 디자인으로 여러 개의 프로세서와 메모리를 붙이는 현재의 2.5D 및 3D 패키징 방식이 큰 역할을 할 것으로 내다봤습니다.

​

이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221353394456

​

​

솔직히 요즘 CPU는 전기 차력쇼가 기본기이고 그래픽 카드는 케이스가 부담되게 커지고 있지만, 절대 성능이 향상되는 건 사실이라서 전성비는 오히려 좋아지고 있습니다. 특히 최근 AI 연산 쪽으로 특화되면서 그런 쪽으로는 에너지 효율을 급격히 좋아지고 있는 건 사실입니다.

​

​

문제는 최근 대규모 언어 모델(LLM) 같은 생성형 AI가 등장하면서 과거와는 비교할 수 없을 정도로 AI 연산 요구가 늘어나고 있다는 것입니다. 그 결과 AI 모델을 학습하는데 수천 개의 GPU와 수만 MWh의 에너지가 소모되고 있습니다. 결국 새로 만들어지는 AI 데이터 센터는 그전보다 더 많은 에너지를 소모하고 있으며 심지어 건설 자체를 발전소와 가까운 위치에 하고 있습니다.

​

​

이런 어려움을 극복하기 위해 AMD는 칩렛 디자인으로 계속해서 칩의 크기를 키워 프로세서 하나가 먹는 전기의 양은 늘려도 시스템 전체 전기 소모량은 줄이고 있습니다. 왜냐하면 여러 개의 CPU와 GPU, 그리고 서버를 사용할 경우 이들 사이의 데이터를 전달하는 과정에서 엄청난 에너지가 소모될 뿐 아니라 병목 현상으로 속도가 지연되면서 에너지 효율성은 낮아지기 때문입니다.

​

​

전기 먹는 하마라도 일단 CPU와 GPU를 여러 개 모아 놓고 HBM 메모리를 같이 붙여 이동 거리를 최소화하면 에너지 효율은 역설적으로 더 좋아집니다. 예를 들어 AMD의 MI300X의 경우 12개의 칩렛과 24개의 HBM3 메모리를 달아 효율을 극대화했습니다. 물론 이는 인텔이나 엔비디아 같은 다른 제조사에서도 마찬가지입니다.

​

​

결국 미세 공정의 한계에 봉착한 프로세서 제조 업계는 앞으로 거대한 칩렛 디자인을 이용해서 더 많은 CPU와 GPU를 하나의 프로세서에 집적하고 여기에 메모리까지 붙여 효율을 높일 것으로 예상됩니다. 궁극적으로는 아마 트랜지스터 1조개에 달하는 초거대 프로세서를 보게 되는 날이 올 것으로 보입니다.

​

​

참고

​

​

https://www.tomshardware.com/pc-components/cpus/lisa-su-announces-amd-is-on-the-path-to-a-100x-power-efficiency-improvement-by-2027-ceo-outlines-amds-advances-during-keynote-at-imecs-itf-world-2024

​

​

댓글

이 블로그의 인기 게시물

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

렘 수면이 식이 패턴에 영향을 준다?

  ( Using a techniqu e called optogenetics, the activity of cells in the brain can be specifically suppressed with light pulses. Credit: Pascal Gugler / Insel Gruppe )  수면 중 빠른 안구 운동이 발생하는 렘 (REM) 수면은 아직도 그 기능이 완전히 밝혀지지 않았지만, 수면에서 매우 중요한 부분이라는 사실은 확실합니다. 렘 수면은 꿈과 관련이 깊으며 전체 수면 시간이 부족하지 않더라도 렘 수면 시간이 짧으면 다음날 집중력이 떨어지고 많이 피곤하게 됩니다. 아마도 렘 수면 시간 동안 여러 가지 기능과 작업이 이뤄짐을 시사하는 결과입니다.   베른 대학교 ( University of Bern )의 과학자들은 쥐를 이용한 동물 모델을 통해서 렘 수면이 식이 패턴에 미치는 영향을 조사했습니다. 연구팀은 렘 수면이 외측 시상하부 ( lateral hypothalamus)에 영향을 주어 식욕을 조절할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 외측 시상하부는 모든 포유류에서 볼 수 있는 시상하부의 작은 핵으로 식욕을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 과거 과학자들은 렘 수면 동안 외측 시상하부가 활성화되는 것을 확인했지만, 렘 수면이 실제 식욕을 조절하는지에 대해서는 알지 못했습니다. 렘 수면 동안 외측 시상하부만 차단할 방법이 없었기 때문입니다.   연구팀은 빛으로 살아있는 세포를 조절하는 기술인 광유전학 (optogenetic) 방식으로 렘 수면 중인 쥐의 외측 시상하부 활동을 차단했습니다. 그 결과 쥐의 식욕이 저하되는 것을 확인할 수 있었습니다. 불과 하루 간 차단만으로도 4일 정도 효과가 지속될 정도로 식욕에 대한 영향이 컸습니다. 이는 렘 수면이 식욕을 적절하게 유지하는 데 도움을 준다는 점을 시사합니다.   사실 최근에 다이어트에 대한 수요가 폭발해서 ...

벽돌 속에 전기를 저장하는 코팅

  ( Red brick device developed by chemists at Washington University in St. Louis lights up a green light-emitting diode. The photo shows the core-shell architecture of a nanofibrillar PEDOT-coated brick electrode. Credit: D'Arcy laboratory, Department of Chemistry, Washington University in St. Louis )  신재생 에너지 확대와 에너지를 24시간 차질 없이 공급해야 하는 기업과 기관 (예를 들어 병원, 금용기관, 중요 산업 시스템 및 기타 갑자기 시스템을 중지할 수 없는 분야)이 증가함에 따라 에너지 저장 장치 (ESS)의 수요 역시 가파르게 증가하고 있습니다. 특히 풍력과 태양광처럼 에너지 생산량 변동이 심한 에너지원이 보급되면서 값싸고 안전하게 대량의 에너지를 저장할 수 있는 방법의 요구가 커지고 있습니다.   워싱턴 대학 줄리오 다르시 ( Julio D'Arcy ) 교수가 이끄는 연구팀은 평범한 벽돌에 전기를 저장할 수 있는 새로운 방법을 개발했습니다. 연구팀의 접근법은 전기가 통하는 폴리머 소재인  PEDOT를 코팅해 벽돌 자체를 슈퍼 커패시터 (콘덴서)로 만드는 것입니다. 화학 배터리 대신 슈퍼 커패시터에 전기를 저장하는 연구는 일찍부터 있어왔지만, 흔한 벽돌 소재의 슈퍼 커패시터는 참신한 시도라고 할 수 있습니다. 벽돌에 에너지를 저장하려는 시도 역시 이전에도 있었지만, 대개 열을 저장하는 방식이었고 전기 자체를 저장하는 방식은 새로운 시도입니다.   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221592595133  연구팀에 따르면 일반적인 크기의 벽돌에 PEDOT 소재를 코팅할 경우 최대 10분 정도 LED 전...