ETRI이 개발한 NPU보드 'A-Brain-S'© 뉴스1

한국전자통신연구원(ETRI)이 고성능 AI 반도체 칩을 활용해 낮은 전력으로 초당 약 5000조 회 연산이 가능한 인공지능 시스템을 개발했다.

2일 ETRI에 따르면 사회 전반에 AI가 빠르게 도입됨에 따라 복잡하고 정교한 대규모 연산 처리의 필요성이 높아지고 있다.

하지만, 기존 컴퓨터와 모바일에서 주로 활용된 중앙처리장치(CPU, AP 등)는 단순 계산에 최적화돼 있다는 한계가 있다.

ETRI는 지난해 NPU 기반 AI 반도체 칩, AB9(알데바란9)을 공개한 데 이어 올해 AB9 기반 보드와 인공지능 시스템을 개발하는 데 성공했다.

연구진이 개발한 NPU 보드 ‘ABrain-S’는 AB9을 기반으로 독자적인 설계를 이뤄 부피가 작으면서도 전력 소모가 낮다.

인공지능 알고리즘 처리를 위해 입출력 데이터를 16GB까지 저장할 수 있는 메모리와 데이터 이동 속도를 빠르게 하기 위한 인터페이스도 적용했다.

AB9이 내장된 NPU 보드는 한 서버 노드에 최대 20개씩 장착 가능하다.

기존 시스템 대비 공간·전력효율을 개선하면서 가격도 낮췄다.

AB9이 동전 크기(17mmx23mm)의 작은 면적에 초당 40조 회 연산성능을 내면서도 전력 소모가 15W 수준으로 매우 낮기 때문이다.

ETRI는 이를 바탕으로 서버 노드 8개를 쌓아 랙 서버 형태로 구성된 인공지능 시스템, 아트브레인 만들었다.

ETRI 연구진이 아트브레인 서버를 통해 인공지능 객체검출 과정을 시연하는 모습© 뉴스1

이렇게 개발된 시스템은 최대 5페타플롭스(PetaFLOPS) 성능을 발휘한다.

서버 1개당 1초에 약 5000조 회 연산이 가능하다. 기존 GPU 기반 인공지능 서버 대비 약 4배의 연산성능과 7배의 전력효율이다.

아트브레인이 데이터센터 등에 적용되면 처리 용량과 속도가 대폭 개선된다.

이에 따라 트랜스포머 계열 인공지능 알고리즘 등 초거대 인공신경망(Huge Neural Network)과 같이 데이터 처리와 학습에 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요한 곳에 활용될 전망이다.

현재 이 기술은 반도체 기업 및 AI 하드웨어 기업 등에 이전돼 공항 자동 출입국 시스템에서 얼굴인식 및 출입국 보안에 활용되고 있다.

향후 연구진은 이 기술을 더욱 고도화해 더 높은 성능을 지닌 서버·시스템을 구축할 예정이다.