구글, AI 이용해 전용 프로세서 개발 속도 높인다

구글은 기계학습 전용 프로세서인 TPU(Tensor processing unit)를 개발하고 있으며 2021년 5월 4세대인 TPU v4를 발표했다. 구글 연구팀은 새로 TPU 개발에 AI를 이용해 개발 속도를 비약적으로 향상시켰다는 걸 분명히 하고 있다.

TPU 등 마이크로 칩에 CPU와 GPU, 메모리 컨트롤러 등 수많은 구성 요소나 수km에 이르는 미세 배선 등이 포함되어 있다. 마이크로 칩 개발 단계는 이런 구성 요소와 배선 레이아웃을 결정하는 플로어 플랜이라는 공정이 존재하고 있지만 연구팀에 따르면 인간에 의한 평면도에 몇 개월씩 시간이 걸릴 수도 있다. 따라서 연구팀은 AI를 이용해 플로어 플랜 실행에 걸리는 시간을 단축하는 방법을 개발했다.

연구팀은 마이크로 칩 기판을 체스나 바둑 등 보드 게임으로 보고 구성 요소와 배선을 체스와 바둑돌에 비유해 AI에 플로어 플랜을 학습시키는 건 체스나 바둑 등 보드 게임을 학습시키는 것과 유사하다고 지적한다. 또 AI가 바둑 세계 챔피언을 이긴 사실을 들며 AI는 인간보다 뛰어난 플로어 플랜을 도출할 수 있다고 주장하고 있다.

연구팀은 전력 배선 길이, 마이크로 칩 면적 등 1만 가지 플로어 플랜을 AI에 학습시켜 칩 면적이 작아지고 절전인 레이아웃을 도출한 AI를 개발했다. 인간이 그린 플로어 플랜에는 구성 요소가 즐비한 반면 AI가 만든 것에는 구성 요소가 뿔뿔이 분산된 상태로 되어 있다.

연구팀에 따르면 플로어 플랜을 실행하는 데 걸린 시간은 인간이 몇 주가 걸린 반면 AI는 6시간이면 처리한다고 한다. 연구팀은 이번에 개발한 AI에 의한 마이크로 칩 개발 기술은 수천 시간 동안 걸리는 인간 노동 시간을 절약하는데 도움이 될 수 있다며 AI에 의해 설계된 강력한 하드웨어가 AI 진보를 돕는 등 AI와 하드웨어 사이에 공생 관계가 탄생할 것이라고 밝히고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.