원숭이의 뇌를 모방한 뉴로모픽 컴퓨터 "오공(Darwin Monkey)"를 중국 연구진이 개발

중국 저장대의 뇌기지능국가중점실험실이, 뇌 구조를 모방한 컴퓨터 '오공(Darwin Monkey)'을 개발했다고 하는데, 오공은 붉은머리원숭이의 뇌에 가까운 신경구조를 재현한 것이라고 한다.

뉴로모픽 컴퓨터란, 인간 등의 뇌의 신경생물학적 구조를 모방하는 컴퓨팅 기법을 말하는데, 뇌라는 매우 효율적인 정보 처리 장치를 모방함으로써, 지금까지의 컴퓨터에 존재하는 다양한 문제를 해결할 수 있지 않을까 기대되고 있다.

 


기존의 인공신경망은 일반적인 컴퓨터 원리에 따라, 지속적으로 변화하는 이진값을 통해 데이터를 처리하고 있고, 한편 뉴로모픽 컴퓨터는 spiking neural networks(SNN: 스파이킹 신경망)라는 모델로 구동되고 있다.

생물의 뉴런은, 다른 뉴런에서 수신한 신호가 반응을 일으키기에 충분한 수준에 도달하면, 전기 펄스를 발생시키는 발화에 의해 켜지고 꺼진다. SNN은 생물의 뇌에서 이뤄지는 뉴런 간 신호전달을 모방해, 전기신호에 따라 온/오프 전환(스파이크)을 통해 데이터를 처리 및 전달하고 있다는 것.

이처럼 생물학적 뉴런 간의 정보 전달을 물리적으로 모방함으로써, SNN은 고도의 데이터 병렬 처리가 가능해져, 기존 컴퓨터 아키텍처보다 강력해질 수 있으며, 또한 인공 뉴런은 스파이크마다 짧은 휴지 기간에 들어가, 다음에 발화할 때까지 그 동안은 반응하지 않기 때문에, 전체적인 전력 소비 절감으로 이어지는 것으로 알려져 있다.



새롭게 저장대 뇌기지능국가중점실험실 연구팀은, '오공(Darwin Monkey)'이라는 이름의 차세대 뉴로모픽 컴퓨터를 개발했다고 밝혔는데, 오공은 20억 개 이상의 인공 뉴런과 1000억 개 이상의 인공 시냅스를 갖추고 있으며, 이는 붉은꼬리원숭이의 뇌와 거의 동등하다고 주장하고 있다.

 


덧붙여, 지금까지 발표된 것 중 가장 대규모의 뉴로모픽 컴퓨터는, 인텔이 2024년에 발표한 「할라 포인트」이며, 인공 뉴런의 수는 11억 5000만개, 인공 시냅스는 1280억개였다.

오공은 실험실에서 개발된 'Darwin3'라는 뇌 컴퓨팅 칩을 960개 탑재하고 있으며, 각 칩이 최대 235만개의 인공 뉴런을 제어하고 있고, 또한 오공 전체는 15대의 뉴로모픽 브레인 서버로 구성되어 있다. 이런 대규모 컴퓨터임에도 불구하고, 오공의 소비전력은 약 2kW라고 하는데, 이는 커피포트나 헤어드라이어와 거의 비슷하다고 한다.