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열 안나는 `광-GPU` 나왔다…대기전력 100만배 줄여

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DGIST, MEMS 기반 초저전력 구현
AI, 양자컴 등 초고속 대규모 연산 가능
대기전력을 100만배 이하로 줄여 초고속·고효율 연산을 가능케 하는 새로운 개념의 광-GPU가 개발됐다. AI와 양자컴퓨터 등 초고속 저전력 광연산장치나 양자통신의 광집적회로 등에 활용될 전망이다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 한상윤 교수 연구팀이 유경식 KAIST 교수팀과 함께 빛으로 동작하는 '광-GPU'를 개발했다고 9일 밝혔다.

광-GPU는 빛을 이용해 수백 개의 가상 GPU를 하나의 GPU로 구현하는 기술이다. 기존의 광-GPU는 온도가 수백도까지 오르는 심한 발열 문제로 인해 상용화가 어려웠다.

연구팀은 광-GPU의 단위 구성요소인 가변형 광집적회로에 MEMS(미세전자기계시스템) 기술을 적용해 대기전력 소모를 기존 대비 100만배 이하로 낮춰 발열 문제를 해결했다. 가변형 광결합기와 위상 변환기를 초저전력 MEMS 기반으로 구현한 것이다.


이 기술은 기존 실리콘 기반 광집적회로와 호환성도 갖추고 있다고 연구팀은 설명했다.
한상윤 교수는 "세계 최초로 MEMS 기술을 광-GPU에 접목하는 발상의 전환으로 혁신적인 결과를 얻었다"며 "향후 초거대 AI 모델 및 양자컴퓨터에 활용 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 광공학 분야 국제 학술지 '네이처 포토닉스(지난달)'에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
열 안나는 `광-GPU` 나왔다…대기전력 100만배 줄여
관련사진1. 개발된 초저전력 광-게이트 기반의 광연산 개념도




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