[CCTV뉴스=이나리 기자] 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터, 인공지능에 대한 관심이 증대되면서 반도체 칩은 자체 인공지능 시스템 구현을 위해 꼭 필요한 요소가 되고 있다. 이처럼 차세대 먹거리로 주목 받고 있는 인공지능 시장에서 선두를 차지하기 위한 반도체 기업간 경쟁은 더욱 거세지고 있다. 최근 반도체 업체들의 인공지능을 타겟으로 한 반도체 칩 출시는 그 어느 때 보다 활발하다.

GPU의 강세에 힘입어 인공지능 전문 기업이라는 이미지 메이킹에 성공한 엔비디아는 신제품을 지속적으로 출시하고 있으며, 여러 산업 분야 기업들과 기술 협력을 가장 활발하게 전개하고 있다.

◇ 엔비디아, GPU로 인공지능 기술협력 활발

엔비디아의 가장 최근 기술인 GPU 컴퓨팅 아키텍처인 볼타(Volta)와 볼타 기반의 최초의 프로세서인 엔비디아 테슬라(NVIDIA Tesla) V100 데이터센터 GPU는 지난 5월 개최된 엔비디아의 GPU 테크놀로지 컨퍼런스(GPU Technology Conference, 이하 GTC)에서 첫 공개됐다.

엔비디아의 7세대 GPU 아키텍처인 볼타는 210억개 트랜지스터로 구축됐으며, CPU 100대와 같은 수준의 성능으로 딥러닝을 구현한다. 볼타의 테라플롭 피크 성능은 엔비디아의 현 세대 GPU 아키텍처인 파스칼(Pascal) 대비 5배, 2년 전 출시된 맥스웰(Maxwell) 아키텍처 대비 15배 향상됐다는 것이 엔비디아 측의 설명이다. 또 쿠다(CUDA) 코어와 새로운 볼타 텐서 코어(Volta Tensor Core)를 통합 아키텍처에 결합시킴으로써, 테슬라 V100 GPU를 탑재한 1대의 서버는 기존 고성능 컴퓨팅에 필요한 수백 개의 일반 CPU를 대체할 수 있다고 한다.

앞서 엔비디아는 2016년 GPU 테크놀로지 컨퍼런스에서 16나노 제조공정으로 생산된 GPU `파스칼`과 이 파스칼을 탑재한 `테슬라 P100`를 선보였는데, 이 제품은 지난 1년동안 여러 산업에 접목시킨 성과를 얻었다. 파스칼은 153억개의 트랜지스터가 집적됐고, 28나노 공정으로 생산된 종전 맥스웰(약 90억개) 대비 트랜지스터 숫자가 60억개나 늘어난 제품이다. 또 대역폭을 넓혀 데이터 처리 속도를 높인 고대역폭메모리2(HBM2)를 탑재하고, GPU와 CPU가 직접 통신하는 NV링크 기술을 적용해 전체 성능을 향상시켜 인공지능 기술을 한차원 끌어올렸다고 평가 받고 있다.

엔비디아의 최근 성과를 살펴보면, 올해 파스칼 GPU 기반 테슬라는 마이크로소프트 애저 클라우드 내 새로운 인스턴스에 적용됐고, 인공지능 기능 강화를 위해 바이두 클라우드와 IBM의 클라우드에 적용시켰다. IBM 클라우드의 경우에는 엔비디아 테슬라 P100 데이터센터 GPU 두 대를 장착시킴으로써 개별 IBM 블루믹스 베어메탈(Bluemix bare metal) 서버를 구축할 수 있게 됐다. 또 GPU 가속 클라우드 인스턴스의 경우 최대 비가속 서버 25대의 성능을 구현할 수 있어 HPC와 AI 워크로드 관련 비용 절감 효과를 얻게 됐다.

또 8개의 엔비디아 테슬라 P100은 올해 페이스북(Facebook)의 차세대 AI 서버 ‘빅 바신(Big Basin)’에 탑재되면서 페이스북 내 게재된 이미지의 사물 또는 사람의 얼굴을 인식하거나, 실시간 텍스트 번역, 사진, 동영상 콘텐츠의 내용을 보다 정확히 이해할 수 있도록 지원하고 있다. 국내에서는 한화테크윈이 개발하는 인공지능 기반 보안 솔루션에 테슬라 P100이 적용됐다.

엔비디아의 GPU는 자율주행차, 가상현실 등 미래 첨단 기술 분야를 비롯해 교통, 금융, 정부/국방, 헬스케어 분야 등 다양한 산업 분야의 인공지능 시스템을 지원하고 있다. 특히 2016년 엔비디아는 자율주행차 부문에서 세계 최초의 인공지능 기반 슈퍼컴퓨터인 '드라이브 PX 2'를 공식 발표한 바 있다.

자동차 주행 시에는 주변 사물 인식이 특히 중요한데, 엔비디아 드라이브 PX 2는 두 개의 엔비디아 차세대 테그라(Tegra) 프로세서와 별도의 파스칼(Pascal) 아키텍처 기반 GPU 두 개를 탑재해 차량 주변 상황을 360도 전방위적으로 인식하고 대량의 데이터를 신속하게 처리한다. 이는 차량의 글러브박스에 들어갈 만한 작은 사이즈의 이 슈퍼컴퓨터가 제공하는 1초에 최대 24조 회의 작업을 처리하는 프로세스 성능에 기반해 구현된다.

이와 관련해 엔비디아는 자동차부품 제조업체인 보쉬(Bosch)와의 양산용 자동차를 위한 인공지능 자율주행 시스템 개발 협력을 지난 3월 발표했다. 본 인공지능 차량용 컴퓨터 시스템의 기반이 되는 자비에(Xavier)에는 엔비디아 드라이브 PX가 탑재돼 레벨 4 수준의 자율주행 구현을 위해 설계된 세계 최초의 단일칩 프로세서다. 자비에는 자율주행 차량이 필수적으로 수행해야 하는 작업, 주변 환경의 감지를 위한 딥 뉴럴 네트워크 적용, 3D 환경 파악, HD맵 상에서 차량 스스로의 위치 파악, 주변 사물의 행동과 위치 예측, 그리고 차량 동역학과 안전 주행 경로의 연산 등을 구현한다.