딥러닝 잘 처리하는 저전력 AI반도체 나왔다

가변 인공신공망 기술 적용…모바일 적용 유리

딥러닝에 소요되는 전력을 줄이고 연산 속도를 높인 인공지능(AI) 반도체가 개발됐다. 이를 통해 상대적으로 배터리 용량이 적은 모바일 기기에서도 AI 구현이 용이해졌다.

한국과학기술원 내 유회준 교수 연구팀은 팹리스 반도체 스타트업 유엑스팩토리와 공동으로 가변 인공신경망 등 기술을 적용해 딥러닝을 보다 효율적으로 처리하는 AI 반도체를 개발했다고 과학기술정보통신부는 26일 밝혔다.

가변 인공신경망은 반도체 내부에서 인공신경망의 무게 정밀도를 조절해 에너지 효율과 정확도를 조절하는 기술이다.

AI 반도체는 인식, 추론, 학습, 판단 등 AI 처리 기능을 탑재하고, 초지능, 초저전력, 초신뢰 기반의 최적화된 기술로 구현한 반도체다. 모바일에서 AI를 구현하기 위해서는 고속 연산을 저전력으로 처리해야 하지만, 현재는 연산 속도가 느리고 전력 소모가 큰 소프트웨어 기술을 활용하고 있어 AI 가속 프로세서 개발이 필수적이다.

인공지능(AI) 반도체.

연구팀은 AI 반도체를 통해 하나의 칩으로 이미지 내 객체 분류, 객체 탐지 등에 사용되는 회선 신경망(CNN)과 영상과 음성 인식, 단어 의미 판단 등에 사용되는 재귀 신경망(RNN)을 동시 처리할 수 있다고 강조했다.

또 인식 대상에 따라 에너지 효율과 정확도를 다르게 설정할 수 있게 해 활용 범위를 넓혔다.

이번에는 스마트폰 카메라를 통해 사람의 얼굴 표정을 인식해 행복, 슬픔, 놀람, 공포, 무표정 등 7가지의 감정 상태를 자동 인식하고 스마트폰 상에 실시간으로 표시하는 감정 인식 시스템도 개발했다.

AI 반도체는 작년 8월 IT 회사들이 개발한 반도체 칩을 발표하는 ‘핫칩스’ 학회에서 초기 버전을 발표하였음에도 구글의 '텐서프로세싱유닛(TPU)'보다 최대 4배 높은 에너지 효율을 보여 큰 주목을 받았다.

유회준 교수는 “이번 연구는 모바일에서 AI를 구현하기 위해 저전력으로 가속하는 반도체를 개발했다는 점에서 의미가 크다"며 "향후 물체인식, 감정인식, 동작인식, 자동 번역 등 다양하게 응용될 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.

용홍택 과기정통부 정보통신산업정책관은 “AI 서비스를 효율적으로 제공하기 위해 전 세계적으로 AI 반도체 개발을 추진하고 있다”며 “과기정통부도 산업부와 협력하여 AI 반도체 기술 개발을 위한 대형 사업을 기획하고 있으며, 올해 중 예비타당성 조사를 신청할 계획”이라고 밝혔다.

이 연구 성과는 과기정통부 정보통신방송기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.