옵탈리시스, 세계 최초 레이저 구동 광학 신경망 공개

영국 기반 기술 기업 옵탈리시스(Optalysys)가 빛의 속도로 AI를 수행하는 광학 처리 기술을 시연했습니다. 실리콘 처리 기술 대신 에너지 효율적인 레이저 빛을 사용합니다.

이 기술 기반 주요 프로젝트들

컨볼루션 신경망(CNN) 사용이 급속히 늘고 있습니다. 특히 머신러닝 기반 이미지 인식·분석 분야에서. 의료 영상 분석, 기상 예보, 자율주행차 같은 핵심 응용에도 쓰입니다. 이 모든 모델들은 엄청난 연산을 필요로 하며 여러 컨볼루션 레이어 처리가 수반됩니다.

지난 몇 년간 그래픽 프로세서 발전으로 CNN도 인상적 진전을 이뤘습니다. 하지만 여전히 높은 에너지 비용과 무어의 법칙 붕괴로 제한됩니다.

옵탈리시스가 개발한 광학 처리 기술은 실리콘 처리 기술 대신 에너지 효율적인 레이저 빛을 사용합니다. 이는 기존 컴퓨터 대비 여러 자릿수 속도 향상을 제공하면서 훨씬 적은 에너지를 소모합니다.

회사 CEO이자 창업자 닉 뉴(Dr. Nick New) 박사에 따르면, 광학 처리를 극도로 복잡하고 높은 자원을 요구하는 컨볼루션 신경망 분야에 적용해 초기 정확도 70%를 달성했습니다.

잘 알려진 MNIST 데이터(테스트 문자 1만 개, 훈련 문자 6만 개 포함)를 사용해 컨볼루션 신경망을 처리하는 이 기술을 시연했습니다.

이 기술 기반 주요 프로젝트들

아직 개발 단계인 이 고효율 확장 가능 접근법은 새로운 수준의 클라우드 기반 역량을 제공할 뿐만 아니라, 컨볼루션 신경망의 잠재력을 모바일 시스템으로 확장할 것입니다. 이 작업으로 몇 가지 개념 증명 프로젝트가 나왔습니다.

프로젝트 제네시스(Project Genesys): 20개 세균 게놈의 6,400만 개 이상 염기쌍 대규모 데이터베이스에서 메타게놈 읽기 서열 검색을 수행하는 유전자 검색 시스템 프로토타입.

프로젝트 이스케이프(Project Escape): 유럽 중기 예보 센터(European Center for Medium-Range Weather Forecasts)를 위한 고규모 컴퓨팅 역량과 차세대 알고리즘 구축을 위한 대형 협력 프로젝트의 일부.

프로젝트 이퀘이트(Project Equate): DARPA와의 시드 프로젝트로 광속 수학적 처리 탐구, 유체역학과 플라즈마 모델링에 쓰이는 극한 규모 시뮬레이션의 기초 형성.

옵탈리시스 소개

옵탈리시스는 광학 컴퓨팅을 인공지능에 구현하는 급성장 스타트업 중 하나입니다. 저전력 레이저 대신 전류를 사용하는 잘 정립된 회절 광학 기술을 이용해 첫 코프로세서를 만들었습니다.

회사에 따르면, 이 기술은 크게 확장 가능합니다. 미래에 이 시스템들은 빛이라는 가장 자연스러운 병렬 처리 형태를 활용해 기존 컴퓨팅 기계로 실현 가능한 한계를 넘어선 역량에 도달할 수 있습니다.

이 시스템들은 고성능 컴퓨팅 기계, 데스크톱 컴퓨터, 클라우드에서 이용 가능할 것입니다. 또한 오늘날 부품 기술로 휴대용 기기에 소형화 시스템이 통합될 것입니다.

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라이트매터(Lightmatter), 라이트 인텔리전스(Light Intelligence), 라이트온(Lighton), 패덤 컴퓨팅(Fathom Computing) 같은 다른 기업들도 같은 분야에서 연구 중입니다. 모두 신경망을 인코딩하는 다양한 광학 기술을 사용해 기존 GPU 기반 학습보다 훨씬 에너지 효율적인 시스템을 제공하려 합니다.