[첨단 헬로티]

반도체 칩과 디스플레이 재료공학 솔루션 기업 어플라이드머티어리얼즈는 미국 국방성 산하 핵심 연구개발 조직인 방위고등연구계획국 (DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency)가 기획한 인공지능 (AI, Artificial Intelligence)을 위한 전자 스위치 개발 프로젝트에 연구팀으로 선정됐다고 26일 밝혔다. 

스위치는 성능과 전력 효율성을 획기적으로 개선할 수 있도록 사람의 두뇌가 작동하는 원리를 활용한다. 해당 프로젝트는 무어의 법칙이 직면한 스케일링의 한계를 뛰어넘는 전력 성능 향상을 목표로 다년간 진행될 예정이며, DARPA의 ERI(Electronics Resurgence Initiative)에서 지원한다. 

어플라이드머티어리얼즈는 암(Arm), 시메트릭스(Symetrix)社와 협력해 동일한 소재 내에서 데이터를 저장하고 처리할 수 있는 CeRAM 메모리를 기반으로 새로운 뉴로모픽 스위치(neuromorphic switch)를 개발한다. 현재 활용 중인 디지털 접근 방식과 달리 아날로그 신호 처리를 이용해 AI 컴퓨팅 성능과 전력 효율성을 크게 향상하는 것이 목표다. 

어플라이드머티어리얼즈의 신시장 및 제휴 담당 수석 부사장 스티브 가나옘(Steve Ghanayem)은 "무어의 법칙에 따른 스케일링이 한계를 보이는 가운데, 이 프로젝트는 AI 활용을 가속화하기 위해 새로운 재료 및 아키텍처를 어떻게 개발해야 하는지 보여주는 완벽한 사례”라며, “업계에서 가장 광범위한 재료공학 포트폴리오를 보유한 어플라이드머티어리얼즈가 AI 분야에 획기적인 변화를 주도할 프로젝트에 참여하게 되어 매우 기쁘다”라고 말했다.

이 소식은 미국 샌프란시스코에서 열린 첫 번째 연례 ERI 서밋(ERI Summit)에서 공개됐다. 이 행사에서 기조연설자로 나선 어플라이드머티어리얼즈의 최고경영자(CEO) 게리 디커슨(Gary Dickerson)은 AI 시대에 재료 혁신의 필요성을 강조하고 새로운 수준의 산업 내 연결성(industry connectivity)을 제시해 재료 공학, 설계 및 제조 전반에 걸쳐 개선 속도를 높이자고 얘기했다. 

2017년 9월에 발표된 ERI 재료 및 통합 프로그램(ERI Materials & Integration program)은 ‘전자 재료 간 새로운 통합으로 기존 실리콘 회로를 개선하고 전통적인 스케일링에 따른 성능을 지속 발전시킬 수 있는가?’란 질문에 대한 답변을 모색해왔다. 

어플라이드머티어리얼즈는 폰 노이만형 컴퓨팅 아키텍처(von Neumann compute architectures)를 뛰어넘는 혁신을 추구하는 ERI FRANC (ERI Foundations Required for Novel Compute) 프로그램에 참여 중이다. 이 프로그램의 목표는 데이터 이동을 제한하거나 최소화하는 방식으로 데이터를 처리하기 위해 새로운 재료 및 통합 체계를 활용하는 회로를 설계하는 것이다. 

이러한 노력의 결과로 도출된 새로운 컴퓨팅 위상학(Topology)은 데이터가 기존 로직 프로세서와 근본적으로 다른 구조 내 저장된 데이터를 처리할 수 있도록 함으로써 컴퓨팅 성능을 크게 향상할 수 있다.