예전에 게임을 좀 한다는 사람들에게 그래픽 처리장치, 즉 GPU는 남다른 컴퓨터 부품이었습니다. 그들에게 지포스256 (GeForce 256)부터 이어지는 지포스 시리즈의 의미는 화려한 컴퓨터 영상의 역사이기도 했습니다.

좋은 CPU만큼, 좋은 GPU를 써야한다는 것 쯤은 하나의 상식으로 통하게 되었고 대표적인 GPU를 만든 엔비디아(NVIDIA)도 그렇게 사람들의 머리 속에 각인되었습니다.

하지만 지금, 엔비디아라는 기업은 미래 테크놀로지의 트렌드가 된 인공지능(A.I)에서 가장 많이 거론되는 기업중의 하나가 되었습니다. 이쯤되면 사람들은 의문점과 놀라움을 함께 갖게 됩니다. PC 그래픽카드 칩셋을 만들던 엔비디아가 AI 분야의 대표적인 기업이라고? 어떻게, 언제부터 그랬지?

게임이나 영상편집 등 멀티미디어 작업에서 단순히 CPU를 보조하기 위해 등장한 GPU가 이처럼 인공지능 분야의 핵심이 될 수 있다는 가능성은 언제 처음 발견했을까요. 마크 해밀턴 엔비디아 솔루션 아키텍처 및 엔지니어링 부문 부사장은 11년 전 GPU를 기반으로 컴퓨팅 성능을 향상시키는 병렬 컴퓨팅 아키텍처 CUDA를 맨처음 선적했을 때라고 말합니다. GPU 상에서 단순히 그래픽 코덱만 돌리는 것이 아니라, 범용 프로그램을 동작시킬 수 있다는 사실을 알고 그래픽카드 제조업체에서 벗어나 인공지능 분야로 확대해야겠다고 처음 깨달았다는거죠.

하지만 본격적으로 AI 기업으로 확신이 들었던 건, 2012년 경입니다. 토론토대학의 제프리 힌튼이라는 컴퓨터 과학자가 컴퓨터 사이언스 관련 행사인, 이미지넷 경진대회에서 GPU와 AI 기술을 접목함으로써 뛰어난 이미지 인식 기술 선보인 것입니다. 같은해, 구글이 앤드류 응 스탠포드 교수와 함께 유튜브에 들어있는 모든 사물을 파악하는 프로젝트을 진행하면서 GPU 기반 인공지능의 성능은 다시 한번 진가를 발휘했습니다. 이후 2013년 이미지넷 경진대회에서는 참가 기업 400개 중 300개 기업이 GPU 기술 사용했고, 2014년 대회에서는 참가업체(400개) 모두가 GPU 기술을 사용할 만큼 GPU 기반의 딥러닝 성능을 인정했습니다.

GPU가 CPU에 비해 딥러닝에 강한 것은 연산 방식의 차이 때문입니다. 방대한 양의 정보를 한꺼번에 처리할 수 있어야 하는 딥러닝은 직렬처리 방식의 CPU에서와는 달리 수백에서 수천 개의 코어가 들어 있는 GPU가 더 유리합니다.

매년 500%씩 늘어나는 컴퓨팅 파워시대에 CPU는 못 따라가

그 동안 수십 년 동안 집적도 향상의 대명사였던 ‘무어의 법칙’이 이제 GPU에 적용되어야 한다고 젠슨 황 엔비디아 CEO가 지난 10일 열린 엔비디아 GPU 테크놀로지 컨퍼런스(이하 GTC)에서 선언한 것도 이와 무관치 않습니다. 젠슨 황 CEO는 기조연설에서 “GPU 성능의 발전은 무어의 법칙을 새롭게 정의한다. 그것이 바로 무어의 법칙 이후 나아가야 할 길을 찾기 위해 우리가 존재하는 이유”라고 말했습니다.

CPU는 무어의 법칙이 무색할 정도로 매년 10% 정도의 성능 증가에 그치고 있습니다. 매년 500%씩 늘어나는 컴퓨팅 파워시대와 엄청난 갭이 발생하고 있으며 그러한 갭을 메울 수 있는 것이 GPU라는 설명입니다.

그렇다고 엔비디아가 GPU를 내세워 CPU와 경쟁하자는 것은 아닙니다. 어디까지나 GPU는 가속기이고 항상 CPU와 함께 써야 최상의 성능을 발휘한다는 것이죠. 마크 해밀턴 부사장은 엔비디아가 AI 분야에서 성공을 거두고, 매년 성능 개선을 거둘 수 있었던 이유는 단순히 GPU 칩만을 제공하는 기업이 아니라, 하드웨어와 소프트웨어 접목한 AI 컴퓨팅 기업이기 때문이라고 강조했습니다.

그래서 엔비디아는 스스로 "GPU 기반 가속기 컴퓨팅을 가능하게 해주는 플랫폼 기업"이라고 불러주길 바라고 있습니다. 이를 증명하듯 엔비디아는 ‘딱’ 한가지 분야에 투자하는 기업이라고 역설합니다. GPU 컴퓨팅 즉 엑셀러레이터 컴퓨팅 분야에 집중, 이를 통해 AI 역량을 개선시킬 수 있다는 믿음을 가지고 있는 듯 합니다.

작년에만 인공지능 스타트업에 50억 달러가 투자 되었다고 합니다. 이제 세상은 인공지능으로 시작해 인공지능으로 끝날 듯이 온통 AI 융합을 이야기합니다. 엔비디아가 말하는 GPU 컴퓨팅이 AI분야의 핵심이 될 지, 아니면 또 다른 칩이나 소프트웨어 기반이 핵심이 될지는 모르겠습니다. 한가지 중요한 것은 현재 GPU기반 컴퓨팅파워가 인공지능을 최대치로 구현하고 있고 그 중심에 엔비디아가 있다는 사실입니다.