스마트폰으로 '알파고' 돌릴 AI 반도체 칩 나왔다

[이데일리 강민구 기자] 알파고처럼 스마트폰에서 인공지능 학습방식인 ‘심층 강화학습’을 처리할 수 있는 반도체칩이 나왔다.

과학기술정보통신부는 유회준 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀이 AI 반도체 기술 ‘옴니DRL(omniDRL)’을 개발했다고 16일 밝혔다.

유회준 KAIST 교수.(사진=과학기술정보통신부)

심층 강화학습은 구글 딥마인드가 개발한 바둑 인공지능(AI) 프로그램 ‘알파고’에 적용된 인공지능 학습방식이다. 인공지능이 환경에 적응하며 스스로 학습하도록 하는 방식이다.

인간이 미리 만든 데이터, 정답 쌍을 이용해 인공지능을 학습시키는 지도학습 방법과 달리 심층 강화학습은 인공지능이 시행착오로 얻은 경험을 이용해 스스로 최적의 답을 찾고, 인간이 그 결과에 피드백을 줘야 한다.

이 방식은 대규모 데이터를 처리해야 하기 때문에 대용량 메모리를 가진 고성능 컴퓨터 여러 개를 병렬로 연결해야 구현할 수 있었다. 연산 능력이 제한적인 스마트폰 등 모바일 기기에서는 심층 강화학습을 구현하기 어려웠다.

이에 연구팀은 모바일 기기 등에서도 심층 강화학습이 가능하도록 기존 대비 성능이 우수하고 특히, 전력효율이 2.4배 높은 인공지능 반도체 기술인 ‘OmniDRL’을 개발했다. 정수 단위 연산만 할 수 있던 기존 PIM 반도체와 달리 부동 소수점 기반 연산을 도입했고, 데이터 압축 상태로 연산 등을 할 수 있도록 했다.

연구팀이 개발한 기술을 ‘인간형 로봇 적응 보행 시스템’에 적용한 결과, 이 기술이 연결되지 않았을 때보다 7배 이상 빠른 속도로 적응 보행을 할 수 있었다.

유회준 교수는 “한 개의 반도체에서 심층 신경망을 높은 압축을 유지한 상태로 추론이나 학습이 가능해졌고, 불가능했던 소수점 연산을 할 수 있는 인공지능 반도체 기술을 개발했다”며 “앞으로 지능형 로봇 조종, 자율주행 드론, 게임 등 다양한 분야에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구결과는 지난 6월 14∼19일 열린 반도체 분야 학회인 ‘IEEE VLSL 기술 및 회로에 대한 심포지엄’에서 발표됐다.