AI칩

1. 개요[편집]

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인공신경망 연산을 위해 설계된 칩셋

2. 상세[편집]

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AI칩은 기존 반도체 아키텍처인 폰 노이만 구조를 기반으로 설계된 칩이며, 압도적인 병렬연산을 위해, 기존의 CPU를 대체하려고 연구 중인 칩이다. 하지만 AI칩을 뉴로모픽 칩으로 착각하는 경우도 있는데 둘은 목적과 설계 기반부터가 다르다. 뉴로모픽 칩은 폰 노이만 구조가 아니라 생물의 뉴런 구조를 기반으로 설계된 칩이다. 또한 AI칩은 인공지능의 연산만을 위해 만들어진 칩이지만 뉴로모픽 칩은 인공지능만이 아니라 다양한 프로그램(연산) 상황에서 압도적인 전력 효율과 공간 효율을 위해 만들어진 칩이다. 물론 뉴로모픽 칩도 결국 인공지능을 굴리기 위해 주로 쓰일 테지만.. 그래서 뉴로모픽 칩은 메모리 반도체를 CPU로 만든 칩으로 이해하면 되고, AI칩은 GPU를 CPU로 만든 칩이라고 이해하면 된다.

현재는 뉴로모픽 칩은 아직 '연구' 중인 단계고, AI 칩은 개발과 출시까지 완료된 상태다.

3. 변천[편집]

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원래 병렬 연산 장치는 보조적인 장치로 치부되어 왔다. 그래서 기존의 컴퓨터는 직렬 연산 장치인 CPU를 메인으로 두고 GPU 같은 병렬 연산 장치는 게임이나 그래픽처리를 위해 부수적으로 다는 용도에 지나지 않았다. 때문에 싸구려 컴퓨터일지라도 CPU는 메인 장치라서 좋은 제품을 쓸 지언정 GPU는 달지 않거나 매우 저렴한 저성능의 제품으로 다는 경우도 많았다. 그런 컴퓨터는 소위 문서 작업용 컴퓨터라는 별칭이 붙는다.

하지만 나날이 발전하는 게임 산업과 그래픽 산업과 함께, 유튜브의 활성화로 영상 편집을 하는 개인의 수가 압고적으로 늘어나면서 GPU의 중요성은 점점 더 커졌다. 하지만 그럼에도 불구하고 컴퓨팅(반도체) 대기업들은 여전히 CPU나 메모리(기억 용량)의 발전에 매달렸다. 더 좋은 컴퓨터를 창조하려면 더 거대한 기억력과 더 빠른 연산(직렬)만이 답이라고 여겼기 때문이다.

그러나 Chat GPT의 출시로 인공신경망 웨이브가 전 인류를 덮치면서 컴퓨팅 개발의 인식이 바뀌었다. 인공지능을 시스템의 메인으로 잡기 위해서는, 또한 인공지능을 서버가 아니라 개인 단말기에 이식하기 위해서는 차라리 기존의 CPU를 보조적인 장치로 소비할 지언정, 강력한 병렬연산 장치가 메인으로 자리 잡아야 한다는 것을 깨달은 것이다. 인공지능은 행렬 수학을 기반으로 설계된 인공신경망으로 구성되어 있는데, 이는 병렬연산이 있어야 효율적이다. 실제로 대표적인 병렬연산 장치인 GPU를 Open AI 같은 인공지능 개발 회사들이 대량으로 소비하고 있다.

그래서 병렬연산 장치의 모든 정수를 가진 대형 GPU 회사들이 GPU를 하나의 CPU로 탈바꿈하기 위해 뛰어들었고, 그 결과물이 현재의 AI칩이다.