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미국 IBM, 인간의 뇌처럼 움직이는 스냅스 칩 개발


  • 우예진 기자
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    입력 : 2014-08-10 11:37:21

    미국 IBM 연구 부문은 8월 7일 코그니티브칩 시냅스(SyNAPSE)를 발표했다. 이는 인간의 뇌에서 아이디어를 얻어 개발한 칩으로서, 향후 수년에 걸쳐 인간의 뇌처럼 우뇌와 좌뇌의 기능을 모두 갖춘 컴퓨팅 지능을 실현해 나갈 것으로 전망됐다.

    IBM 리서치 연구팀은 영문과학지 사이언스(Science)에 시냅스를 처음 발표했다. 시냅스는 그동안 컴퓨터 분야가 추구해 온 언어와 분석 등의 좌뇌 기능에 더해서 우뇌의 신경 세포처럼 동작하는 칩을 조합한 것이 특징이다.

    신경 세포 쪽은 감각이나 패턴 인식이 가능한 기존 뇌의 기능을 더함으로써 인간 뇌와 같은 칩의 개발을 목표로 하고 있다. 그동안 컴퓨터는 데이터의 처리능력에 그친 반면 데이터의 변환 및 학습이 가능은 데이터의 량이 증가하고 학습랴이 늘어날수록 개선된다. IBM은 “과거 70년 동안 이어져 온 폰 노이만 타입의 아키텍처를 변혁할 수 있는 큰 돌파구가 될 것”이라고 강조했다.

    이번 발표된 시냅스는 2011년 개발된 초기 프로토 타입의 2세대로서 삼성전자의 54억개 트랜지스터를 바탕으로 100만개의 프로그램이 가능한 뉴런과 2억 5,600만개의 프로그램 가능한 시냅스로 구성되어 있다.

    저장 공간(메모리), 처리 능력, 통신 기능을 통합한 뉴런의 핵심은 1개에서 4096개로 확대되었고, 이 코어를 네트워크화시키는 아키텍처를 이용해 분산, 병렬 처리가 가능하다. 싱글 칩의 벽을 넘어 시스템을 확장시키기 위해 보드에 장착된 이웃 칩과 무선으로 접속할 수 있어서 뉴로 슈퍼 컴퓨터의 기초가 될 전망이다.

    IBM은 가능성을 실증하기 위해 1,600만개의 프로그램 가능한 뉴런과 40억 개의 프로그램 가능한 시냅스를 갖춘 16개의 칩 시스템을 공개했다. 이번 칩 시스템은 에너지 절감도 특징으로 기존 칩이 상시 실행되었던데 반해 시냅스는 특정 이벤트에 따라 움직이며 필요한 때에만 운영된다. 소비 전력은 초기 프로토 타입의 1/10인 70mW로 낮아졌다.

    IBM은 시냅스를 활용한 시제품으로 해파리처럼 다니면서 항로를 감시하는 제리피쉬 센서(Jellyfish Sensors)나 재해지역에서 피해자의 위치를 파악하기 위해 이용될 수 있는 롤러 봇(Roller Bot) 등을 소개했다.

    시냅스는 IBM이 적극적으로 연구 개발을 진행하고 있는 코그니티브 컴퓨팅의 일부다. 코그니티브 컴퓨팅은 인간의 뇌와 같은 지각, 행동 인식을 실현하기 위해 센서를 이용한 인식이 가능하다는 점에서 모바일이나 사물 인터넷(IoT) 분야를 크게 전진시킬 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.


    베타뉴스 우예진 기자 (w9502@betanews.net)
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