인텔은 이제 단순히 프로세서만 만드는 것이 아니라 인공지능(AI)을 위한 종합 솔루션을 제공하는 기업이라는 점을 강조한다. AI 기술 생태계를 구성하는 하드웨어, 라이브러리, 프레임워크, 툴, 최종사용자 경험 구현 솔루션 등을 모두 구비하고 있다는 점을 그 근거로 내세운다.

◆인텔의 AI 종합 솔루션 세트 ‘너바나‘ = 인텔의 AI 종합 솔루션 세트는 ‘인텔 너바나(Nervana)’이다. 너바나는 인텔의 머신 러닝 및 딥 러닝 제품 브랜드로서, 인텔의 프로세서와 너바나의 딥러닝용 하드웨어 및 소프트웨어 등을 결합한 것이다.

<그림 1> 인텔 너바나 포트폴리오

인텔은 2016년 8월, 미국 캘리포니아 샌디에이고에 위치한 AI 소프트웨어 업체 ‘너바나 시스템즈(Nervana System)’를 인수하고 다양한 AI 제품을 하나의 조직 아래 통합하는 노력을 경주하고 있다.

인텔은 너바나를 인수한 지 6개월 뒤인 2017년 3월, 인텔의 AI 기술 개발 담당 조직인 ‘AIPG(Artificial Intelligence Product Group)’를 ‘너바나 플랫폼’을 중심으로 재편하고, AIPG 수장 자리에 너바나 시스템즈의 창업자이자 CEO인 나빈 라오(Naveen Rao)를 임명했다. 나빈 라오는 현재 인텔 부사장 겸 AIPG 총괄로 재직하고 있다.

너바나는 딥러닝용 하드웨어 및 소프트웨어 제품인 ‘크레스트(Crest)’ 시리즈를 보유하고 있다. 인텔은 너바나의 크레스트를 인텔의 다른 소프트웨어 및 하드웨어 제품 즉 인텔 제온 프로세서, 인텔 제온 파이 프로세서, FPGA, IoT 제품 등과 연계하는 작업을 진행하고 있다.

그 하나는 딥러닝에 특화된 액셀러레이터인 코드명 ‘레이크 크레스트(Lake Crest)’이며, 또 다른 하나는 인텔 제온 프로세서와 너바나의 기술을 통합한 코드명 ‘나이츠 크레스트(Knights Crest)’이다.

<그림 2> 인텔 너바나 플랫폼 포트폴리오

레이크 크레스트는 딥 러닝용 액셀러레이터로 텐서 기반 아키텍처를 사용하며, 내장된 12개의 프로세서 클러스터를 이용, 기존 GPU비 10배의 효율로 병렬 연산을 가능하게 할 뿐만 아니라 텐서 오퍼레이션당 전력효율은 GPU보다 우수하다.

메모리 대역에서 병목이 생기지 않도록, 메모리는 HBM2를 32GB 탑재하고 있으며, 대역폭은 8Tbps에 달한다. 복수의 칩을 접속한 경우에는 인텔 독자의 ICL(Inter-Chip Link)을 이용해, PCI Express(PCIe)를 이용한 경우에 비해 20배 빠른 속도로 데이터를 처리할 수 있다.

◆3년안 딥러닝 성능 지금보다 100배 향상 목표 = 인텔은 “레이크 크레스트는 신경망 네트워크에 최적화된 제품으로 딥러닝을 위한 최고의 성능을 제공하며, 고대역폭의 상호 연결로 전례 없는 컴퓨팅 처리 용량을 제공한다”라면서 “앞으로 3년 안에 복잡한 신경망을 훈련하는 데 있어 필요한 성능을 지금보다 100배 향상시켜 훈련 시간을 크게 줄일 것”이라고 밝혔다.

인텔 너바나 포트폴리오에는 이러한 크레스트 제품군 외에 ‘ARRIA FPGA’ 제품군, 인텔 제온 파이 프로세서 제품군, 인텔 제온 프로세서 제품군이 포함돼 있다.

‘ARRIA FPGA’는 ARRIA 10 FPGA, 캐논 비스타(Canyon Vista) 등으로 구성돼 있다.

<그림 3> 인텔 ARRIA 10 FPGA

ARRIA 10 FPGA는 데이터를 수집하고 전송하는 한편 다양한 IoT기기에서 수집된 정보를 기반으로 실시간 결정을 내릴 수 있도록 지원한다. 설계자들은 FPGA를 활용해 다양한 IoT 애플리케이션이 필요로 하는 특정 수준의 컴퓨팅 및 성능을 구현할 수 있도록 프로그래밍할 수도 있다.

인텔 제온 프로세서가 내장된 통합 FPGA는 표준 서버 인프라에 적합할 뿐 아니라 PCle 카드 및 임베디드 애플리케이션에 적합한 개별 FPGA로 구성된다.

캐논 비스타는 이미지 인식 솔루션에 중점을 둔 통합 가속기 제품군 중 첫번째 제품으로 액셀러레이터와 함께 제공된다. 하드웨어는 카드 형태로 PCle에 더해지며, 인텔 MKL-DNN 라이브러리 및 업계 표준의 카페 프레임워크를 통합한 미들웨어를 탑재하고 있다.

FPGA는 CNN 검증을 위해 최적화돼 있으며 PCSD를 통해 검증 및 보증되고 지원된다. 캐논 비스타는 즉시 사용 가능한 알렉스넷 및 구글넷 이미지 인식모델이 포함돼 있으며 고유의 CNN(Convolutional Neural Networks: 나선형 신경 네트워크) 알고리즘을 설치하고자 할 경우 인텔 카페 프레임워크나 MKL-DNN 라이브러리를 사용해 수행할 수 있다.

◆AI 관련 전략적 제휴 잇따라 = 인텔은 AI와 관련된 연구와 전략적 제휴도 지속적으로 이어가고 있다. 최근 구글과 머신러닝에 대한 전략적 제휴를 맺고, 클라우드 환경에서 개방성, 유연성, 안전성을 확보하기 위한 기술 통합에 손잡기로 했다.

또한 인텔 너바나 AI 위원회를 설립해 직접적인 AI 연구와 생태계를 만들어 가기로 하고, 반도체 자체의 딥러닝 프레임워크의 속도를 높여주는 ‘인텔 너바나 그래프 컴파일러(Intel Nervana Graph Compiler)’도 공개했다.

여기에다 개발자들에게 AI 관련 교육 및 툴 등을 제공하는 ‘인텔 너바나 AI 아카데미(Intel Nervana AI Academy)’를 오픈했다. 그리고 글로벌 교육 서비스 업체인 코세라(Coursera)와 제휴해 누구나 AI 교육을 받을 수 있는 환경 구축에도 힘쓰고 있다.

인텔은 자사의 이러한 움직임에 대해 마치 PC가 태동할 때처럼 반도체뿐 아니라 소프트웨어, 연구개발, 교육까지 전반적인 AI 생태계 조성에 관한 전체적인 밑그림을 그리는 작업으로 보면 된다고 설명한다.

인텔은 이밖에 2017년 3월 모바일 ODT(Mobile ODT)와 자궁경부암 검진에 초점을 맞춘 ‘캐글 경진대회(Kaggle Competition)’를 공동 주최, 학계가 보유하고 있는 AI 기술들을 실제 사회경제 문제 해결에 적용할 수 있는지를 테스트하는 활동도 벌이고 있다.

인텔은 2017년 5월 ‘파트너십 온 AI(Partnerships on AI)’에 가입했다. ‘파트너십 온 AI’는 2016년 9월, 아마존, 딥마인드/구글, 페이스북, IBM, 그리고 마이크로소프트의 주도로, 머신 러닝 및 자동화된 추론 등에 대한 연구 수행을 목적으로 설립된 비영리 조직이다. 인텔은 이 파트너십 온 AI의 참여를 통해 자연어처리 및 컴퓨터 비전 등 첨단 딥 러닝 기법으로 AI의 문제점들을 해결, 다양한 산업 분야의 솔루션 구축을 지원한다는 전략이다.

인텔은 인텔 캐피탈을 통해 AI 업체에 대한 투자를 아끼지 않고 있다. 그 대표적인 사례는 산업 특화 기계 지능 소프트웨어 공급업체 ‘코그니티브 스케일(Cognitive Scale)’, 로봇 비전 업체 ‘에이아이(AEye)’, 캐나다의 AI 업체 ‘엘리먼트 AI(Element AI)’ 등이다.

인텔 AI 제품 활용사례 = 인텔의 AI 제품을 활용하고 있는 사례는 ▲글로벌 영상 보안 업체인 다화(Dahua) ▲일본의 AI 업체인 PFN(Preferred Networks) ▲페이스북 ▲미 국방성 ‘DARPA’ 프로젝트 ▲마이크로소프트 딥러닝 플랫폼 프로젝트 ‘브레인웨이브’ ▲NASA 프론티어 개발 연구소 등이 있다.

<박시현 기자> pcsw@bikorea.net