ETRI, 동전크기 초당 40조회 연산 가능 AI반도체 칩 기반 인공지능 시스템 자체 개발

국내 연구진이 초당 5천조회 연산이 가능하고 전력소비는 7배나 낮은 세계최고 성능의 AI 시스템을 자체 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 차세대 AI 두뇌로 떠오르고 있는 신경망처리장치(NPU) 기반 AI 반도체인 AB9(알데바란9)을 기반으로 한 보드와 인공지능 시스템을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

ETRI가 개발한 AI시스템은 자율주행차, 클라우드, 데이터센터, 사람·사물·음성 인식 등 AI 응용 서비스를 제공하는 고성능 서버에 본격적으로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

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

또한 인공지능 알고리즘 처리를 위해 입출력 데이터를 16GB까지 저장할 수 있는 메모리와 데이터 이동 속도를 빠르게 하기 위한 인터페이스도 적용, NPU 보드를 최대치로 고집적화하는 데 성공했다고 연구진은 전했다.

현재 AI 알고리즘 처리 가속기로 많이 활용되는 GPU 보드는 부피가 커서 1개 서버 노드에 6~7대밖에 장착할 수 없고 전력 소모도 높다.

AB9이 내장된 NPU 보드는 한 서버 노드에 최대 20개씩 장착 가능하여 기존 시스템 대비 공간·전력효율을 개선하면서 가격도 낮췄다.

AB9이 동전 크기의 작은 면적에 초당 40조 회 연산 성능을 내면서도 전력 소모가 15W 수준으로 매우 낮기 때문이다.

이를 바탕으로 ETRI는 서버 노드 8개를 쌓아 랙 서버(Rack Server) 형태로 구성된 인공지능 시스템, 아트브레인(ArtBrain-K)을 만들었다.

개발된 시스템은 최대 5페타플롭스(PetaFLOPS) 성능을 발휘한다. 서버 1개당 1초에 약 5천 조회 연산이 가능하다. 이는 기존 GPU 기반 인공지능 서버 대비 약 4배의 연산 성능과 7배의 전력효율이다.

ETRI 한진호 인공지능프로세서연구실장은 "아트브레인이 데이터센터 등에 적용되면 처리 용량과 속도가 대폭 개선된다"며 "트랜스포머 계열 인공지능 알고리즘 등 초거대 인공신경망(Huge Neural Network)과 같이 데이터 처리와 학습에 엄청난 컴퓨팅 자원이 필요한 곳에 활용될 것"이라고 전망했다.