일본산업뉴스요약

후지츠 ‘DLU’, AI 전용 반도체 개발
슈퍼컴퓨터 기술 활용해 소비전력 10%로
후지츠 AI기반사업본부 마루야마 수석개발자

후지츠는 인공지능(AI)의 핵심 기술인 심층학습(딥 러닝)의 계산을 고속으로 할 수 있는 전용 반도체 ‘DLU’를 개발했다. AI에 특화된 고속처리용 칩으로서 2018년 안에 실용화한다. 이용이 늘어나는 AI를 적은 소비전력으로 지탱하는 신형 프로세서로서의 용도를 엿본다. 개발 배경을 AI 기반 사업본부의 마루야마 주임개발자에게 물었다.

심층학습을 실행하는 반도체는 미국의 엔비디아 등의 그래픽스 처리 장치(GPU)가 주류입니다.
→대량의 영상 데이터를 학습시키고 특징을 추출하는 심층학습에서는 GPU에 친화성이 있다. 단 GPU는 본래 화면상에 정밀한 영상을 보여주기 위한 반도체로 AI 전용의 것은 아니다.

최대의 과제는 방대한 소비전력이다. 예를 들어 인간과 자동차를 AI로 구별시키기 위해서는 방대한 데이터를 가르칠 필요가 있다. 데이터 센터라면 괜찮을지 모르지만 공장 등의 서버에서 AI를 사용한 분석을 하기 위해서는 전력 확보가 부담이 된다. 이 과제를 극복하기 위해 AI에 특화된 반도체 ‘딥 러닝 유닛(DLU)’를 개발했다.

‘DLU’와 GPU의 차이는 무엇입니까?
→할 수 있는 일은 똑같지만 전력 효율 성능에 있어서 크게 다르다. 계산 성능에서 비교한 소비전력을 10분의 1로 억제하고 있다. 처리에 있어서 슈퍼컴퓨터와 비슷하지만 일기예보와 유체의 시뮬레이션 등 응용범위가 넓은 슈퍼컴퓨터와 비교해 계산수법을 AI용으로 특화하고 있다. 구체적으로는 슈퍼컴퓨터보다 적은 자리수의 숫자를 사용하는 것으로 연산량을 줄이고 있다. AI의 심층학습 등의 기능에 특화시켜 독자적으로 설계한 심플한 회로도 개발했다.

슈퍼컴퓨터의 기술도 살리고 있다.
→슈퍼컴퓨터는 다수의 서버를 이어 전체로 작동시키는 대규모 병렬 기술이 핵심이다. DLU도 같다. 칩 1개 당 처리능력을 올리는 것만이 아닌 대량의 칩이 고속으로 연계할 수 있도록 하고 있다.

명령한 계산식에 따라 복수의 칩이 일제히 처리를 시작하는 ‘동기처리’와 각 칩이 계산에서 얻은 결과를 교환하는 통신처리 등의 특징이 있는 처리방법도 채용하고 있다. 슈퍼컴퓨터와 AI의 기술을 접목시켜 만들고 있다.

AI 관련은 기술의 진화가 빠릅니다.
→연구현장에서의 체감이라면 1주 단위로 신기술이 차례차례 발표되는 것 같은 느낌이다. 하드웨어를 만들어 내도 진화의 속도에 따라갈 수 없다. 데이터 처리 방법 등 소프트웨어 측면과 어떻게 잘 균형을 맞추어 개발하는 가에 고심하고 있다.

AI 관련의 연구에는 사내의 다양한 부서에서 사람을 모으고 있다. ‘DLU’의 개발에서도 스마트폰 등 모바일 단말기의 연구를 하고 있던 구성원이 칩의 신호처리에 공헌했다.

2018년도의 실용화를 목표로 하고 있습니다.
→기초가 되는 회로기술은 완성되어 있다. 반도체로서만이 아닌 판매하는 AI 전용 서버에 내장하여 제품화한다. 또한 자사의 클라우드 서비스의 AI 엔진에도 사용해 나간다.

-- 끝 --