고성능·저전력 시각지능 칩 개발

ETRI 5mm 크기 'AI의 눈' 첫선
주변 사물 인식 사람만큼 정확
자율차·IoT 기기 등 응용 기대

ETRI 연구자들이 시각지능 칩을 이용해 사물을 제대로 인식하는지 테스트를 하고 있다. 우측 사진은 '시각지능 칩' 실물. ETRI 제공

연산 속도와 효율이 높으면서 적은 전력으로 사물을 인식하는 '시각지능 칩'이 개발됐다. '인공지능(AI)의 눈'으로 불리는 이 칩을 스마트폰이나 CCTV 등에 적용하면 특정 물체나 사람을 정확하게 인식할 수 있고, 정형화된 의미정보도 찾아낼 수 있어 시각지능기술의 상용화를 앞당길 수 있을 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 일상생활에서 접하는 모든 물체에 대해 인공지능이 학습을 통해 사람 수준에서 사물을 인식하는 '시각지능 칩'을 개발했다고 20일 밝혔다.

이 칩은 신경 연산량을 수십 배 감소시켜 연산효율을 획기적으로 개선하면서 소비전력은 매우 낮다. 특히 사람 두뇌의 신경연산 방식을 모방해 사물을 인식한다. 칩 크기는 가로세로 5㎜로, 성인 손톱의 절반 크기에 불과하다.

기존 기술과 가장 차별화되는 점은 신경연산 속도를 획기적으로 높였다는 것. 기존 SW를 이용한 칩이 초당 1회 가량 물체를 인식한 데 반해 이 칩은 초당 33회 인식할 수 있다. 새로운 신경망 학습 방법인 '시냅스 컴파일러' 기술을 적용, 신경연산의 수는 기존 기술의 10% 미만으로 줄이면서도 유사한 성능을 발휘한다. 적은 양의 연산을 통해서도 성능이 떨어지지 않는다는 것이다.

연산 수행 시 소요되는 전력도 대폭 낮췄다. 초저전력 아날로그·디지털 하이브리드 뉴런 회로 기술을 통해 기존 SW 기술보다 100분의 1 수준의 에너지만으로 물체를 인식할 수 있다.

ETRI는 시각지능 칩을 스마트폰이나 CCTV, 드론, 자율주행차 등에 적용하면 원래 구조를 바꾸지 않고도 CPU 옆에 내장함으로써 저전력으로 고속 연산을 통해 사물을 인식할 수 있다고 설명했다. 특히 칩을 CCTV 등에 내장하면 촬영된 영상 데이터 중 특정상황에서 움직이는 물체나 사람만을 추출해 정형화된 의미정보로 전송하는 것도 가능하다. ETRI는 이 칩을 이용해 내년에 자율주행차 인식 전용칩을 만들 계획이다.

권영수 ETRI 프로세서연구그룹장은 "이 칩이 상용화되면 인공지능 인지로봇의 눈이나 감시정찰용 드론, 시각지능이 탑재된 사물인터넷 기기, 웨어러블 기기, 자율주행차 등에 널리 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이 연구는 과기부의 '신경모사 인지형 모바일 컴퓨팅 지능형 반도체 기술개발' 과제의 지원으로 수행됐다.

대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr