[한국정경신문=장원주 기자] 하드웨어를 통해 소프트웨어 성능의 한계를 보완하고 극복하며 소프트웨어와 하드웨어의 영역을구분하는 것이 모호해졌다.

하드웨어로 시장의 성능 문제를 해결하며 혁신을 주도해 나가는 스타트업(초기 벤처회사)들도 등장했다. 하드웨어를 바탕으로 진화를 거듭하는 CPU와 그 세상으로 이끌어가는 회사들을 알아본다.

바둑의 절대강자 알파고 덕분에 전세계는 인공지능(AI) 열풍에 휩싸여 있다. 머신러닝, 딥러닝, 인공지능에 필요한 고속의 컴퓨팅 연산 ‘병렬처리’에 최적화된 GPU 역시 각광을 받았다.

이에 구글은 이 고속 컴퓨팅에 최적화된 칩을 만들어 공개했다. 텐서프로세싱유닛이다. 이 알고리즘 성능을 올리기 위해서는 당연히 소스코드를 개선해야 하지만 구글의 TPU는 이를 하드웨어적으로 구현해 냈다. 성능을 올리기 위해선 간단히 칩 성능만 올리면 된다. 소프트웨어 알고리즘의 업그레이드와 하드웨어 칩 업그레이드가 맞붙게 된 것이다.

■ 영국 반도체 스타트업 그래프코어의 IPU(지능처리장치)

영국의 AI 반도체 스타트업 '그래프코어'은 미국의 IT(정보기술) 대기업 마이크로소프트(MS)에 AI 전용 반도체를 납품하기로 했다고 발표했다. MS는 이를 자사 클라우드 컴퓨팅 플랫폼 '애저'에 탑재해 고객에게 좀 더 편리한 AI 개발 환경을 제공할 계획이라 밝혔다. 2016년 설립된 신생 회사인 그래프코어로서는 MS와의 협력은 그래프코어에 기념비적인 사건이다.

그래프코어의 AI 반도체는 머신러닝(AI의 데이터 학습)에 특화된 IPU(지능처리장치)로 CPU(중앙처리장치)나 GPU(그래픽처리장치) 등 기존 시스템 반도체보다 AI 데이터 처리 속도가 10배에서 최대 100까지 빠른 것으로 평가된다.

실제로 프랑스의 유명 검색엔진 회사 '콴트'는 그래프코어의 IPU를 시스템에 적용한 이후 이미지 검색 속도가 3.5배 빨라졌다고 발표했다. 헤지펀드 카못 캐피탈도 IPU를 통해 금융정보 분석속도가 26배나 향상된 것으로 나타났다.

MS 애저에 IPU가 적용되면 사용자들은 애저 플랫폼 안에서 머신러닝이나 자연어처리(NLP) 등을 활용해 새로운 서비스나 제품을 개발할 수 있게 된다. 별도의 투자 없이 고급의 AI 인프라를 사용하는 셈이다. 기리쉬 바블라니 MS 부사장은 "그래프코어는 애저 능력을 확장시켜 AI를 위한 최고의 클라우드 서비스로 남을 것"이라고 말했다.

현재 그래프코어의 기업가치는 15억달러(1조7560억원) 이상으로 평가받는다. 지난해 12월 2억달러(2341억원)의 추가 투자도 유치했다. MS와 독일 자동차회사 BMW 등이 투자자로 합류했다. 현재 그래프코어는 삼성이 지분투자를 참여해 개발을 함께 하고 있다.

■ 미디움이 개발 중인 BPU

한국의 하드웨어기반 블록체인 가속기 개발회사 미디움은 기존 고착상태에 있던 블록체인 성능의 문제를 BPU(Blockchain Process Unit)을 통해 하드웨어적으로 구현해 비트코인의 약 1만배 이상 수준으로 성능을 개선하며 한국과 중국 정부 및 대기업들로부터 주목을 받으며 급부상하고 있다.

이는 구글이 텐서플로우에 최적화 된 하드웨어 칩 텐서 프로세싱 유닛(TPU)을 개발한 부분과 같은 맥락이다. 하드웨어를 통해 성능을 구현해낸 구글처럼, 미디움은 블록체인 분야에서 이를 구현한 것이다.

또한 미디움과 그래프코어는 시장의 문제점을 하드웨어를 통해 혁신적으로 개선한 스타트업이라는 점에서 비슷하다. BPU와 IPU는 기존의 CPU 기반의 데이터 연산 처리방식에서 반복적으로 발생하던 성능저하 문제를 전용 프로세서 및 전용 칩을 통해 처리하고자 하는 동일한 문제해결 방식을 취하고 있다는 점에서 상당히 유사하다.

미디움은 현재 100만 TPS(초당처리속도) 구현을 목표로 개발 중이며 지난해 8월 클로즈베타 서비스 기준 10만 TPS를 보장하고 있다고 밝힌바 있다. 글로벌 보안 IP기업 사일렉스의 마케팅디렉터 피에터 윌리엠스는 “미디움과의 협업으로 블록체인의 처리속도를 고도화하였으며 사용 수준의 안정성을 더욱 견고히 할 수 있었다. 미디움은 이론상 200만 TPS를 구현할 수 있는 기업”이라고 말했다.

한국정경신문 장원주 기자 jangwz@naver.com 장원주 기자의 기사 더보기

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