인공 지능 연구에 GPU를 쓰는 이유는?
중앙처리장치 CPU, 한 번에 하나씩 처리
GPU는 여러 명령 동시에 초고속 해결해
인공 지능을 만들기 위해서는 성능이 뛰어난 컴퓨터가 필요해요. 일반적인 프로그램보다 훨씬 많은 명령어를 처리해야 할 뿐 아니라 엄청난 양의 데이터를 저장하고 처리하는 기술이 필요하기 때문이에요. 그래서 인간의 두뇌 역할을 하는 '중앙처리장치(CPU)'와 '그래픽처리장치(GPU)'가 무척 중요하지요. 전통적으로 컴퓨터의 두뇌 역할은 중앙처리장치가 맡았어요. 하지만 빅데이터, 3차원(3D) 그래픽 등 정보량이 늘면서 요즘은 그래픽처리장치가 주목받고 있어요.
중앙처리장치와 그래픽처리장치는 둘 다 데이터를 읽고 계산해 답을 찾는 역할을 해요. 그러나 계산 방식은 서로 달라요. 중앙처리장치는 한 번에 하나씩 빠르게 일을 처리하는 직렬 방식으로 명령을 수행하지요. 이에 비해 그래픽처리장치는 여러 명령을 동시에 처리하는 병렬 방식이에요. 중앙처리장치는 속도가 빠른 자동차 1대에 피자 100판을 싣고 배달하는 방식이라면, 그래픽처리장치는 오토바이 100대에 피자 1판씩 싣고 배달하는 방식이라고 할 수 있어요. 이런 차이 때문에 처리해야 할 명령어와 데이터의 성격에 따라 중앙처리장치와 그래픽처리장치를 활용하는 곳이 달라요.
그래픽처리장치는 원래 게임이나 영상 작업을 위해 만들었어요. 수천 개의 점을 매번 계산해서 형태를 바꿔야 하기 때문에 중앙처리장치보다 그래픽처리장치가 주로 활용되지요. 하지만 요즘은 연산을 엄청나게 많이 해야 하는 인공 지능 연구도 그래픽처리장치를 많이 사용해요. 계산량이 많은 작업은 중앙처리장치로는 도저히 처리하기가 어렵고, 여러 대의 컴퓨터가 필요하거든요. 당연히 비용도 많이 들어가지요. 그래서 인공 지능 연구자들은 그래픽처리장치에 관심을 두고 있어요. 우리나라의 유명한 인공 지능 연구자는 그래픽처리장치를 한꺼번에 사들여서 "교수님 요즘 게임에 빠지셨나 봐요?"라는 오해를 사기도 했다고 해요.
현재는 인공 지능 못지않게 많은 양의 계산을 필요로 하는 '수퍼컴퓨터'에도 그래픽처리장치가 사용되고 있답니다. 수퍼컴퓨터는 기상 예보, 우주 개발, 원자력 계산 등을 위해 많은 양의 데이터를 초고속으로 처리할 수 있어야 하기 때문이에요.
출처: 가나출판사 ‘재미있는 인공 지능 이야기’ (송준섭 글, 우지현 그림)
