2세대 뉴로모픽 칩 발표한 인텔

인텔은 신경망 구조와 기능을 모방하는 걸 목표로 하는 뉴로모픽 엔지니어링(neuromorphic engineering)에 관한 연구 개발을 수행하고 있으며 2017년에는 연구용 뉴로모픽 칩인 로이히(Loihi)를 발표한 바 있다. 이어 9월 30일 새로운 2세대 뉴로모픽 칩인 로이히2(Loihi 2)와 뉴로모픽 커뮤니티를 위한 소프트웨어 프레임워크인 라바(Lava)를 발표했다.

뉴로모픽 엔지니어링 개념은 1980년대 후반 제창됐지만 연구용 하드웨어 개발이 시작된 건 2000년대이며 실제로 사용 가능한 칩이 등장한 건 2010년대가 되고나서다. 최근에는 인공지능 개발 가속으로 인간 뇌를 모방하려는 뉴로모픽 분야가 주목받고 있다. 생물 뇌처럼 작동하는 뉴로모픽 칩은 AI 에너지 효율과 계산속도, 첨단 응용 프로그램 전체 학습 효율을 향상시킬 것으로 기대되고 있다.

인텔은 연구 기관인 인텔 랩(Intel Labs)에서 뉴로모픽 엔지니어링 연구 개발에 노력하고 있으며 2017년 뉴로모픽 칩인 로이히를 발표했다. 로이히는 신경망 13만 개와 1억 3,000만 시냅스로 구성되어 있는 칩이며 인텔 14nm 제조공정에서 소량 생산한 것이다. 이어 2020년에는 로이히 768개를 탑재하고 1억 뉴런 연산 능력을 갖춘 뉴로 다형성 컴퓨팅 시스템(Pohoiki Springs)을 발표했다.

이어 2021년 9월 30일 인텔은 새로운 2세대 뉴로모픽 칩인 로이히2를 발표한 것. 연구용 칩인 로이히2는 11세대 로이히에서 얻은 지식을 바탕으로 인텔이 7월 발표한 제조공정 새로운 명칭인 인텔4(Intel 4) 프로토타입 버전에서 생산되고 있다. 인텔4는 극단적 자외선 EUV 리소그래피에 의한 초단파장광을 이용한 정밀한 기술로 소비전력당 성능이 7∼20% 향상될 전망이라고 한다.

로이히2는 128개 뉴로모픽 코어를 갖춘 칩으로 최대 100만 뉴런과 1억 2,000만 시냅스로 구성되어 있다. 한편 인텔4로 이뤄져 있기 때문에 1세대 로이히보다 훨씬 밀도가 높고 다이 면적은 이전 세대 60mm²와 비교해 31mm²로 절반이다.

또 인텔은 뉴로모픽 커뮤니티를 위한 소프트웨어 프레임워크인 라바도 함께 발표했다. 뉴로모픽 엔지니어링 구성 요소는 하드웨어 뿐 아니라 아키텍처를 사용하는 소프트웨어 개발도 중요하다. 라바는 로이히 시리즈 뿐 아니라 뉴로모픽 엔지니어링 커뮤니티 전체 새로운 기반이 되는 오픈소스 소프트웨어 프레임워크다.

라바는 모듈식으로 확장 가능한 프레임워크이며 연구자와 응용 프로그램 개발자가 각각 진보에 맞게 구축하고 공통 도구 메소드 라이브러리 세트에 모을 수 있다. 텐서플로나 파이터치 같은 기존 프레임워크와 인터페이스로 연결 가능하며 모든 라이브러리 기능은 파이썬을 통해 공개된다고 한다.

인텔 측은 로이히2와 라바는 로이히를 사용해 몇 년간 공동 연구에서 얻은 통찰력을 도입하고 있다며 인텔 2세대 칩은 처리 속도와 프로그램 가능성, 뉴로모픽 트래픽 처리 용량을 크게 개선하고 전력과 대기 시간에 제약이 있는 지능형 컴퓨텅 애플리케이션에 이용을 확대한다며 라바를 오픈소스화하는 것으로 현장에서의 소프트웨어 통합과 벤치마크 크로스 플랫폼 협업 등 요구에 대응하고 상용화를 위한 행보를 가속화할 것이라고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.