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중국과학원 컴퓨팅기술연구소, 세계 첫 스파스 딥러닝 프로세서 Cambricon-X 개발
  • 등록일2016.07.25
  • 조회수203


최근 중국과학원 컴퓨팅기술연구소와 한우지(寒武紀)회사는 세계 첫 스파스 딥러닝 프로세서 Cambricon-X를 공동으로 개발하였다. 해당 연구 성과는 컴퓨터 구조 분야의 최고 국제회의 MICRO 2016(International Symposium on Microarchitecture)에 기고하였다.

딥러닝은 생물의 다층 신경망 처리 패턴을 토대로 발전한 지능 기술이다. 딥러닝 기반 바둑 프로그램 알파고(AlphaGo)는 이미 프로바둑기사의 수준에 도달하였다. 스파스 딥러닝은 신경망 연결 데이터를 대폭 감소시킬 수 있기에 업계에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 스파스 딥러닝 컴퓨팅 및 메모리 액세스 패턴은 아주 불규칙적이므로 이에 상응한 칩 디자인에 있어서 매우 어렵다.

한우지 연구팀은 스파스 딥러닝 신경망의 특수한 컴퓨팅 패턴 및 메모리 액세스 특성에 겨냥해 1차원 희소성 표현, 전문적인 데이터 액세스 엔진 및 역동적인 컴퓨팅 스케줄링 전략을 이용하여 스파스 딥러닝을 구현하는 전문 프로세서 Cambricon-X를 개발하였다. 이는 컨볼루션 신경망 및 순환형 신경망 등을 포함한 다양한 유형의 스파스 심층신경망을 효율적으로 처리할 수 있다.

TSMC 65nm 기술 조건에서 Cambricon-X의 피크 성능은 0.5Tops/s에 달할 수 있지만 크기는 불과 6.38 mm2이다. 스파스 딥러닝 속도는 메인스트림 하이엔드 GPU에 비해 성능이 10배 증가되었지만 에너지 소모는 해당 GPU의 3.4%이다. 2016년 1월에 연구자는 중국특허 및 PCT 특허를 신청하였다.

중국과학원 컴퓨팅기술연구소는 세계 첫 딥러닝 프로세서 구조(프랑스 Inria와 협력) 및 세계 첫 다중코어 딥러닝 프로세서 아키텍처(프랑스 Inria와 협력)를 제기하였을 뿐만 아니라 세계 첫 딥러닝 프로세서 칩을 개발하고 세계 첫 딥러닝 명령어 집합을 제기하였다. 컴퓨터 아키텍처 관련 국제회의에서 최우수 논문상 등을 수상하였으며, 딥러닝 분야 중국과학원이 글로벌 우위를 확보하였다.

2014년 중국과학원 컴퓨팅기술연구소 천윈지(陳雲霽), 천톈스(陳天石) 박사는 프랑스 Inria연구소 Olivier Temam 박사와 딥러닝 프로세서 연구 방향을 공동 확정하였다. 현재 천윈지 박사는 한우지회사 수석과학자, 천톈스 박사는 CEO를 담당하고 있다.

정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201607/t20160720_4569256.shtml