인텔이 800만 개의 디지털 신경(neuron)을 탑재한 뉴로모픽(neuromorphic) 시스템을 구축했다.

코드네임 ‘포호이키 비치(Pohoiki Beach)’ 시스템은 인텔랩스(Intel Labs) 뉴로모픽 기반 로이히(Loihi) 칩 64개로 구성됐다. 인텔에 따르면 포호이키 비치는 자율주행, 촉각감지 시스템 등에 사용되는 알고리즘인 스파스 코딩(sparse coding), 그래프 검색 및 제약-만족 문제와 같은 전문 애플리케이션에서 일반 CPU보다 최대 1000배 빠르고 1만배 효율적으로 작동한다. 경로 계획, 동시 로컬라이제이션과 맵핑(SLAM) 등 작업에 최적화 됐다.

포호이키 비치에는 인텔 아리아 10 FPGA 개발자 키트와 인터페이스할 수 있는 여러 개의 나후쿠 (Nahuku) 보드가 포함됐다. 인텔은 이 시스템이 자율주행, 촉각감지 시뮬레이션, 의족 조절 등 연구에서 칩 제조업체의 기술개발과 상용화를 도울 수 있다고 소개했다.

포호이키 비치의 800만 개의 디지털 뉴런 구현은 인텔이 올해 말 1억 개를 달성한다는 목표를 향한 중요한 진전이다. 인간의 뇌는 860억~1000억개의 뉴런과 100조개의 상호연결된 시넵스로 이루어져 있다고 알려졌다. 인간 두뇌의 뉴런 수에 상응하기 위해서는 칩 1만 2500개와 개당 1000개에 해당하는 인공 시넵스 연결이 필요하다.

15일(현지시각) 미국 디트로이트에서 열린 미국 국방고등연구계획국(DARPA) ERI(Electronics Resurgence Initiative) 정상회의에서 이 시스템을 공개한 리치 울릭(Rich Uhlig) 인텔랩스 소장은 “포호이키 비치를 60개 생태계 파트너에게 제공, 복잡하고 계산 집약적인 문제를 해결하기 위해 이 시스템을 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

기존 프로세서 가속화의 한계에 직면한 업계는 인간 두뇌를 모사하는 뉴로모픽 컴퓨테이션에서 해답을 찾고 있다. 생물학적 뇌는 20와트의 전력만으로 강력한 연산을 수행해 낸다.

미국 온라인 전자매체 씨넷에 다르면 애플의 아이폰 칩과 같은 실제 제품들은 이미 칩 가속을 위해 뉴로모픽 기반 기술을 적용, 상용화를 하고 있다. 인텔은 로이히 프로젝트로 실제 뇌가 작동하는 방식에 한발 더 다가섰다. 뉴런이 이웃에게 신호를 전송하기 위해 사용하는 시냅스의 디지털 등가물도 포함하고 있다.

한편, 업계는 무어의 법칙(Moore’s Law)이 예견했던 프로세스 노드 확장의  한계에 다다르면서 프로세서 속도 개선에 어려움을 겪고 있다. 이에 칩 제조업체들은 범용 CPU 에서 벗어나 제한된 작업에서 더 빠른 특수칩 연구개발에 투자하고있다.

게임, 영상 등 이미지 작업 가속을 위해 보편적으로 사용되는 특수칩 중 하나는 GPU라고 불리는 그래픽 칩이다. 막대한 데이터 처리에 요구되는 인공지능(AI)과 심층학습(Deep Learning)기반 인공신경망 기술을 가속칩은 업계의 뜨거운 관심사다.

DARPA ERI는 마이크로 프로세서, 보안, 광학, 기계학습(Machine Learning) 등의 다양한 프로젝트 추진을 지원하고있다.