알파고 승리 이끈 'GPU', 삼성전자도 ‘군침’

기사입력 : 2016년03월16일 10:08

최종수정 : 2016년03월16일 10:14

CPU보다 복잡한 연산 처리속도 빨라…자율주행차 등 활용도 높아

[편집자] 이 기사는 03월 15일 오후 2시24분 프리미엄 뉴스서비스'ANDA'에 먼저 출고됐습니다. 몽골어로 의형제를 뜻하는 'ANDA'는 국내 기업의 글로벌 성장과 도약, 독자 여러분의 성공적인 자산관리 동반자가 되겠다는 뉴스핌의 약속입니다.

[뉴스핌=황세준 기자] 구글 딥마인드의 인공지능 시스템 알파고가 이세돌 9단과의 '세기의 대국'에서 일찌감치 승리를 확정하면서 승리의 1등 공신으로 꼽히는 GPU(Graphics Processing Unit)에 관심이 쏠리고 있다.

삼성전자도 방대한 연산을 실시간으로 처리하는 GPU의 기능에 주목, 위탁생산을 통해 내공을 쌓고 있으며 자체 개발에 나선다는 소문이 끊이질 않고 있다. 삼성전자가 2017년 또는 2018년에 엑시노스 칩셋에 자체 GPU를 탑재할 것이라는 전망도 나오고 있다.

15일 전자업계에 따르면 세기의 대국에서 알파고의 승리를 이끈 주역으로 무한 자원을 활용케하는 GPU가 꼽히고 있다. GPU는 3D 그래픽 등 복잡한 연산을 위해 개발된 전용 칩으로, 알파고는 176개의 GPU로 시스템을 구성해 방대한 연산량을 실시간으로 처리한다.

일반적인 CPU(Central Processing Unit) 기반 시스템 보다 GPU는 보다 짧은 시간에 빠른 연산이 가능하며 전력 소모도 크게 줄일 수 있다. 알파고 개발총책임자인 데이비드 실버 교수가 "알파고의 브레인은 GPU"라고 말할 정도로 GPU의 역할은 절대적이다.

▶GPU,금융 생명과학등 다방면에 활용= 알파고의 GPU는 엔비디아(Nvidia)가 공급했다. 엔비디아는 1993년 창업 당시부터 GPU를 연구해 온 회사로, 인공지능 연구자들은 2011년부터 엔비디아의 GPU를 사용해 왔다.

그동안의 CPU 컴퓨팅은 순차적으로 실행되는 명령을 처리하는 방식이었다. 하지만 알파고와 수조개의 커넥션이 병렬로 연결되는 '딥 러닝' 연산에서는 근본적으로 다른 GPU 플랫폼이 필요했다.

인공지능 바둑프로그램 알파고와 대국을 마친 이세돌 9단이 12일 오후 서울 종로구 포시즌스호텔 서울에서 열린 기자회견에 참석해 취재진의 질문에 답하고 있다. <사진=이형석 사진기자>

기존에 컴퓨터가 고양이와 사람을 구별하는 방법을 학습하려면 2000개의 CPU를 탑재한 거대한 데이터 센터의 서버들이 필요했지만, GPU 활용한 딥 러닝 기술로 불과 12개의 엔비디아 GPU를 통해 2000개 CPU에 맞먹는 성능을 구현해 냈다.

엔비디아는 인공지능 개발자들과의 협력을 통해 3년 만에 인공지능의 학습 속도를 50배 끌어올렸고 향후 몇 년 안에 또 다시 10배 향상될 것으로 기대하고 있다.

이 같은 GPU 기술은 헬스케어, 생명과학, 에너지, 금융서비스, 자동차, 제조, 엔터테인먼트 등 이미 다양한 산업에 폭넓게 적용되고 있다. 엔비디아와 딥 러닝을 위해 협력하는 기업의 숫자는 2년 전에 비해 35배가 많은 3400여 곳에 달한다.

바이두, 구글, 페이스북, 마이크로소프트는 딥 러닝을 위해 엔비디아 GPU를 채택했다. GPU는 다른 언어로 음성 또는 텍스트를 번역하며 이미지를 자동으로 인식하고 태그하는 것 뿐 아니라 우리 각자의 관심사에 맞춰 뉴스피드, 엔터테인먼트, 맞춤형 제품 등을 추천한다.

<사진=엔비디아>

자율주행 자동차 분야에서도 GPU는 잠재력을 지니고 있다. 운전 중 발생할 수 있는 모든 가능한 시나리오를 예상해 소프트웨어에 미리 입력하는 건 불가능하기 때문에 GPU를 활용한 딥 러닝이 현재로서는 자율주행차의 유일한 대안이다.

로봇 분야에서도 GPU의 활용도가 높다. 일본 화낙(FANUC)은 최근 상자에서 무작위로 꺼낸 물체를 선택할 수 있도록 학습하는 조립 공정용 로봇을 시연했다. GPU 기반인 이 로봇은 수많은 시행 착오에 의해 학습하는 과정을 거친다.

헬스케어와 생명과학 분야에서도 GPU는 이미 사용되고 있다. Arterys사는 GPU 기반 딥 러닝을 사용해 의료 영상의 분석 속도를 높였다. Enlitic사는 종양이나 잘 보이지 않는 미세 골절 및 기타 질환을 식별하는 의료 영상을 분석하는데 GPU 기반 딥 러닝을 활용한다.

업계 관계자는 "그동안 GPU는 그래픽 처리 유닛이라는 이름 때문에 한정적인 분야의 기술인 것처럼 오해를 받기도 랬지만 실상 앞으로는 컴퓨팅을 대표하는 개념이 될 것"이라고 전망했다.

▶삼성전자, 이르면 내년에 자체 GPU 탑재 전망= 삼성전자도 GPU 개발에 주목하고 있다. 삼성전자는 GPU 위탁생산을 통해 내공을 쌓고 있으며 자체 개발에 나선다는 소문도 수년째 끊이질 않고 있다.

실제 삼성전자는 바이오 헬스케어 자율주행자동차, 가상현실(VR) 등 GPU 기술력을 요구하는 시장에 주목하고 있으며 지난해 11월에는 딥 러닝 플랫폼인 '베레스'를 오픈소스로 공개하기도 했다.

또 삼성전자 갤럭시 S7 및 S7엣지의 경우 한국 출시 모델 기준, AP로 '엑시노스 8890옥타'를 사용하는데 이 칩에는 GPU로 ARM의 '말리-T880MP12'를 넣었다.

이를 두고 지난해부터 IT매체 샘모바일 등은 삼성전자가 2017년 또는 2018년에 엑시노스 칩셋에 자체 GPU를 탑재할 것이라는 전망을 내놓고 있다.

이에 대해 삼성전자측은 "GPU를 자체 생산하진 않지만 스마트폰의 애플리케이션프로세서(AP)에 CPU와 LTE모뎀, GPU를 함친 시스템 온칩(SOC) 방식으로 제조하고 있다"고 설명했다.

회사측은 아울러 GPU의 방대한 연산 내용을 저장하고 처리하기 위한 메모리 반도체인 'GDDR'을 지속적으로 개발 중이라고 밝혔다.

삼성전자의 'GDDR5' 메모리는 기존 D램보다 4배 이상 빠르면서도 소비전력은 약 40% 절감한 점이 특징이다. 초고화질(UHD, 1920×1280) 고해상도 영상 처리가 가능해 소비자들에게 더욱 빠르고 생생한 영상을 제공한다.

[뉴스핌 Newspim] 황세준 기자 (hsj@newspim.com)

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광복군, 일본군 무장해제 "항복사실 모르느냐? 변상문의 '화랑담배'는 6·25전쟁 이야기이다. 6·25전쟁 때 희생된 모든 분에게 감사드리고, 그 위대한 희생을 기리기 위해 제목을 '화랑담배'로 정했다. 우리는 그들에게 전의(戰意)가 없는 것을 보이기 위해 기관단총을 모두 어깨에 걸쳤다. 그러고도 만일을 위해서 각각 산개하면서 뛰어내리기 시작했다. 드디어 내 차례가 왔다. 몸을 날렸다. 아. 그때 그 바람 냄새, 그 공기의 열기, 아른대는 포플러의 아지랑이, 그리고는 아무것도 순간적이었지만 보이지 아니했다. 그러나 어쩐 일인가? 우리 주변엔 돌격 태세에 착검한 일본군이 포위하고 있었다. 워커 구두 밑의 여의도 모래가 발을 구르게 했다. 코끼리 콧대 같은 고무관을 제독총에 연결한 험상궂은 방독면을 뒤집어쓴 일본군이 차차 비행기를 중심으로 원거리 포위망을 좁혀오고 있었다. 너무나도 위험한 상황이었다. 이것이 그리던 조국 땅을 밟고 처음 맞은 분위기였다. 동지들은 눈빛을 무섭게 빛내면서 사주경계를 했다. 그러나 아직 기관단총을 거머쥐지는 아니했다. 여의도의 공기가 움직이지 않는 고체처럼 조여들어 왔다. 뿐만 아니었다. 타고 온 C46형 수송기로부터 한 50여m 떨어진 곳의 격납고 앞에는 실히 1개 중대나 되는 군인들이 일본도를 뽑아 든 한 장교에게 인솔되어 정렬해 있었다. 그 앞에는 고급장교인 듯한 자들이 한 줄 또 섰고, 장군 몇 명도 있는 듯했다. 그러나 무엇보다도 8월 18일 한낮의 그 뜨거운 여의도 열기가 우리를 더욱 긴장시켰다. 격납고 뒤에까지 무장한 군인이 대기하고 있었다. 중형전차의 기관포도 이쪽을 향하고 있었다. 환호하는 광복군. [사진= 국사편찬위원회] 비행장 아스팔트 위엔 한여름의 복사열이 그 위기의 긴장처럼 이글대고 있었다. 어느새 우리는 땀에 젖어 있었다. 기막힌 침묵이 십여 분이나 지났다. 그러나 그들은 어떤 행동도 취해 오지 않았다. 마침내 우리가 발걸음을 옮겼다. 우리는 일본군 고급 장교들이 늘어선 쪽으로 한걸음 씩 움직였다. 각자 산개, 조심하라! 누군가가 이렇게 나직하게 말했다. 서해 연안으로 비행기가 고도를 낮출 때 누군가가 유서를 쓰던 일이 이 순간 내 머릿속에서 상기되었다. 일본군 병사들은 우리가 다가서자 의외로 포위망을 풀 듯이 비켜섰다. 우리는 아직 기관단총을 어깨에 멘 그대로였다. 일본군이 길을 열어주자, 그들도 일본군 육군 중장을 선두로 한 장교단이 우리 쪽으로 오기 시작했다. 그가 바로 조선주차군사령관 죠오쯔끼(上月良夫)였다. 쬬오쯔기는 그의 참모장 이하라 소장과 나남 사단장과 참모들을 뒤로 거느렸다. 우리도 좌우로 벌려 섰다. 쬬오쯔기가 「나니시니 이라시따노?(무슨 일로 왔소?)」말문을 열었다. 퍽 야무지게 보였다. 우리는 말 대신 영등포 상공에서 뿌리다 남긴 선전 전단을 내밀어 주었다. 우리의 임무가 일본어와 우리말로 적힌 전단이었다. 거긴 또 우리가 이렇게 들어오게 된 사연도 적혀있었다. 우리는 한 장씩 그 전단을 다른 일본군 장교들에게 나누어 주었다. 쬬오쯔끼는 이를 받아 읽고, "일본은 정전만 한 상태이니 일단 돌아갔다가 휴전 조약이 체결된 다음에 재입국하라"라고 말했다. 그러면서 은근히 위협했다. 자기네 병사들이 꽤 흥분되어 있으니, 만약 돌아가지 않으면 그 신변 보호에 안전책임을 지기가 어렵다는 분위기라고 했다. 이에 이범석 장군이 "네 놈들의 천황이 이미 연합국에 무조건 항복한 사실을 모르느냐? 이제부터는 동경의 지시가 필요 없다는 것을 알아야 한다"라고 맞섰다. 그러나 쉽사리 양보하지 않았다. 옥신각신 말이 몇 번 건너 왔다 갔다. 갑자기 쬬오쯔끼는 한 일본군 대령에게 일을 처리하라고 지시했다. 그러면서 그는 동경서 손님이 오기로 되어 있어 마중을 나와 있던 참이란 말을 하고는 물러가 버렸다" 이범석 장군은 일본군 측에 "조선 총독을 만나 담판 짓겠다'라고 요구했으나 거절당했다. 일본군 무장해제 임무를 띠고 국내로 들어 온 '광복군 국내정진군'은 아무런 소득도 올리지 못한 채 다음 날 8월 19일 14:30분 여의도 기지를 이륙하여 중국으로 돌아갔다. 광복군은 미군정이 시작되고 나서 한참이나 지난 다음에 개인 자격으로 귀국할 수밖에 없었다. 조짐이 좋지 않았다. / 변상문 국방국악문화진흥회 이사장 2025-09-29 08:00

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중국 전기차 주행거리 두배 증가 배터리 개발 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 에너지 밀도를 두 배 증가시킬 수 있는 전고체 배터리를 개발해 낸 것으로 나타났다. 중국 칭화(淸華)대학 화학공학과의 연구팀은 '음이온이 풍부한 용매화 구조 설계'를 개발해 냈으며, 이를 기반으로 불소 함유 폴리에테르 전해질을 성공적으로 만들어냈다고 중국 관찰자망이 30일 전했다. 해당 연구 성과는 논문 형식으로 국제 학술지인 네이처에 등재되었다. 연구진이 만들어낸 폴리에테르 전해질은 고체이며, 연구팀은 해당 전해질을 사용하여 전고체 배터리를 제작했다. 제작된 전고체 배터리는 604Wh/kg의 에너지 밀도를 기록했다. 이는 현재 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도가 150~320Wh/kg인 점을 감안하면 에너지 밀도가 두 배 이상 높아진 것이다. 동일한 무게의 배터리이지만 해당 전해질을 사용한 전고체 배터리는 두 배 이상의 전력을 충전할 수 있는 셈이다. 이론적으로 전기차의 1회 충전 주행 거리가 두 배 증가할 수 있게 된다. 현재 500km가량을 주행할 수 있는 전기차가 1000km를 주행할 수 있게 된다. 해당 전고체 배터리는 안전성 테스트도 통과하였다. 못을 박아도 화재와 폭발이 일어나지 않았다. 또한 120도의 높은 온도의 박스 안에 6시간 동안 방치되었지만, 연소나 폭발이 일어나지 않았다. 또한 500회 이상 충방전을 거치면서도 에너지 저장 용량은 안정적으로 유지되었다. 연구진이 만들어낸 전고체 배터리가 상용화된다면 많은 분야에서 활용이 가능해진다. 전기차의 주행 거리는 두 배 증가하며, 드론의 비행 거리도 두 배 증가하게 된다. ESS(에너지저장장치) 역시 부피당 저장 용량을 크게 끌어올리게 되며 ESS 소형화가 가능해진다. 칭화대 연구진이 개발한 전고체 전해질의 도식도 [사진=네이처 캡처] ys1744@newspim.com 2025-09-30 10:35