인간 뇌처럼 20W만 쓴다…'초절전' 차세대 AI 나왔다

인간의 뇌처럼 극소량의 전력만으로 작동하는 차세대 인공지능(AI) 기술이 개발됐다.

미국 매사추세츠 앰허스트대 연구팀은 기존 AI 시스템보다 에너지 소비량을 획기적으로 줄인 새로운 AI 아키텍처 'ANT'(Asynchronous Neural Turing networks)를 개발했다고 8일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 발표했다.

연구팀에 따르면 챗GPT와 같은 현재의 대규모 AI 모델은 수백만 개의 인공 신경망이 동시에 작동하는 '동기식'으로 막대한 전력을 소모한다. 대형 AI 모델 하나를 훈련하는 데 수천만 와트(W)의 전력이 필요할 정도다.

반면 약 860억개의 뉴런을 가진 인간의 뇌는 특정 작업을 수행할 때 일부 뉴런만 활성화하는 '비동기식'으로 작동한다. 이 덕분에 소형 LED 전구 수준인 약 20W의 전력만으로 복잡한 연산이 가능하다.

이번에 개발된 ANT는 인간의 뇌처럼 AI 연산에 필요한 신경망만 선별적으로 활성화하는 비동기식 작동 방식을 채택했다. 이를 통해 전체 시스템을 동기화하는 데 필요한 막대한 에너지 소모를 원천적으로 제거했다.

하바 시겔만 교수가 이끄는 연구팀은 비동기식 시스템의 단점으로 꼽혔던 학습 능력 저하 문제를 해결하고, 기존 AI의 강력한 학습 능력을 유지하는 데 성공했다.

연구팀은 이 기술이 AI의 막대한 전력 소비와 환경 문제를 해결하는 데 기여할 것으로 기대했다. 특히 로봇, 자율주행차, 엣지 컴퓨팅 기기 등 에너지 효율이 중요한 자율 시스템에 핵심적인 기술이 될 전망이다.