미래 정보 처리 및 메모리 기술을 위한 새로운 형태의 컴퓨터 하드웨어

빅데이터 및 인공지능의 요구에 적합한 새로운 형태의 컴퓨터 하드웨어

(개요) EU 지원 프로젝트인 Fun-COMP의 연구원들은 빅데이터 및 인공지능의 요구에 부응할 준비가 된 새로운 형태의 컴퓨터 하드웨어를 개발함
(배경) 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 작고 유연하며 전력 효율적인 연결 장치가 필요
빅 데이터의 부상으로 이 풍부한 데이터에서 관련 정보를 추출하고 활용할 수 있는 더 빠르고, 전력 소모가 더 적고, 보다 지능적인 하드웨어와 소프트웨어 처리가 필요해짐
(목표) 빅데이터와 인공지능 시대에 적합한 새로운 형태의 컴퓨터 하드웨어 개발
(방법) 연구원들은 나노포토닉스 또는 나노스케일에서 빛을 조작하기 위한 시스템장치의 사용에 중점을 둠
(내용) 프로젝트 중에 개발된 혁신적인 나노광자 시스템장치는 컴퓨팅 및 메모리의 핵심 정보 처리 작업을 융합하며, 하드웨어 안에서 학습· 적응·진화하는 능력을 통합시킴
연구팀이 개발한 텐서 프로세서 장치(Tensor Processor Unit, TPU)라고 불리는 완전히 새로운 형태의 포토닉 코-프로세서는 오늘날의 최첨단 특수 목적 전자 프로세서보다 훨씬 빠른 속도로 AI가 사용하는 행렬벡터 곱셈을 수행할 수 있음
(내용2) 연구팀은 또한 최초의 완전 광학적인 상변화 스파이킹 신경 시냅스 광자 처리 칩을 성공적으로 개발함
동 칩은 상호 연결된 하드웨어 광자 뉴런과 시냅스를 통합함으로써 지도 학습과 비지도 학습을 모두 수행할 수 있음
(내용3) 연구팀은 실제 데이터 스트림에서 무감독 상관관계 탐지에 사용할 수 있는 새로운 광자 연계 프로세서를 개발함
이 프로세서는 소셜 미디어 분석, 재무 예측 및 데이터 센터의 이상 징후 감지와 같은 작업에 매우 유용할 수 있음
(결과) Fun-COMP의 연구결과는 ‘Nature’, ‘Nature Nanotechnology’, ‘Science Advances’, ‘Optica’와 같은 권위 있는 저널을 포함하여 41개 저널 논문에 발표되고, 38개의 학회에서 발표됨