일본산업뉴스요약

Core Technology
아날로그(Analog) 회로로 두뇌를 재현
인공지능과 빅데이터(Big Data) 활용

NEC와 도쿄대학은 3년 정도를 목표로, 신경세포를 본뜬 뉴런 칩(Neuron chip)의 기본회로의 개발을 추진하고 있다. 신경회로를 본 뜬 반도체 칩을 집적시켜, 인간의 뇌를 재현한다. 연구자들에게는 커다란 꿈이지만, 모두 완성되지 않았다고 해서 아무것도 할 수 없는 것은 아니다. 예를 들어, 인간의 대뇌의 1,000분의 1이라도 실현 가능하다면, 무엇인가를 인식하거나, 아이디어를 발상하는 등이 가능해질 공산이 크므로, 이런 미래를 눈 여겨 본다. 인공지능(AI)의 실용화에 새로운 길을 열어 줄 움직임이 주목 받고 있다.

-- NEC와 도쿄대학, 두뇌형 컴퓨터 개발 --
NEC와 도쿄대학은 AI를 활용하여 사회과제를 해결하기 위해 전략적 파트너십(Partnership)을 체결했다. 제1탄으로, 두뇌・신경계를 모방한 정보처리시스템을 실현하는「브레인 몰픽 AI (Brain morphic AI)의 개발에 초점을 맞췄다.

AI연구의 1인자인 아이하라(合原) 도쿄대학 생산기술연구소 교수를 리더로, 총 10명정도의 연구팀이 발족. 오픈 이노베이션(Open innovation)에 의한 공동연구를 시작했다. 핵심이 되는 두뇌 칩은 소비전력이 1뉴론에 해당하는 3나노~5나노와트(Nanowatt)로 예상. 아날로그 회로로 두뇌의 신경세포를 재현한다. 아이하라 교수는「이 영역은 일본에서는 아무도 본격적으로 뛰어들려고 하지 않는다. NEC가 눈 여겨 봐줘서 정말 다행이다」라고 털어놓는다. 목표는 아날로그 회로를 사용한 두뇌형 컴퓨터이다.

두뇌 칩을 실용화하기 위한 수단은 디지털 회로와 아날로그 회로의 2가지가 있다. 나카무라 NEC시스템 플랫폼 연구소장은「아날로그 회로는 집적이 어렵지만, 디지털 회로는 수 백 개의 소자(素子)가 필요한 것을 몇 개만으로도 실현할 수 있는 가능성이 있다」라고 이점을 강조했다. 그 위에「중요한 것은 두뇌와 같이 계산을 하기 위해서는 어떤 회로가 필요할까? 라는 아이디어 이다. 우리는 그 것에 승패를 걸고 싶다」라고 포부를 밝혔다.

AI의 알고리즘 등을 실장(mounting)하는 기판은 현재, 국내외 모두 FPGA(여러 번 다시 새겨 넣을 수 있는 집적회로)가 각광을 받고 있다. NEC는 FPGA으로의 사업을 계속하는 한편, 「모든 것이 FPGA로 해결될 리는 없다」라고 생각해, 그 해답의 하나로, 두뇌 칩에 주목하였다.

한편, 「사회 솔루션의 과제를 이용자의 가까운 엣지(현장)에서 해결하고 싶다」(NEC)라는 생각도 있어서, AI를 엣지 측에서 실시간으로 움직이게 하기 위해서는 아날로그 회로를 사용한 두뇌형 컴퓨터가 필요하다고 판단. 두뇌 칩의 연구로 선행하고 있는 아이하라 교수 팀과 손을 잡고 오픈 이노베이션으로 방향을 틀었다.

두뇌와 동일하게 만들려고 하면 아날로그 소자를 수 백만 개 집적해야 하지만, 수 십 개에서 수 백 개 정도를 집적한다면 해 볼만 하다. 예를 들어서, FPGA의 옆에 작은 아날로그 회로를 얹으면, 전체의 처리능력이 향상될 가능성도 있다. 나카무라 소장은「3년간의 목표 중, 연구성과를 실제 비즈니스에도 적시(適時)에 대응해 가고 싶다」라고 하며, NEC가 강점으로 가지고 있는 얼굴인식 등의 두뇌 칩을 활용할 계획이다. 아날로그 회로는 성(省) 전력이 특징이므로, 차량 탑재도 고려하고 있다.

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