온보드 지능·궤도 컴퓨팅 부상…“성능보다 전력 효율·자율성 핵심”
마크 페이퍼마스터(Mark Papermaster) AMD CTO는 최근 AMD 공식 블로그를 통해 우주 환경에서의 인공지능(AI) 활용 가능성과 엣지 컴퓨팅 확장 전략을 제시했다.
페이퍼마스터 CTO는 IBM에서 우주왕복선 프로그램에 참여하며 커리어를 시작한 경험을 언급하며, 현재 AI와 컴퓨팅 기술이 다시 우주로 확장되는 흐름과 맞닿아 있다고 설명했다. 특히 위성 및 우주선에서의 엣지 컴퓨팅과, 장기적으로는 궤도 기반 데이터센터 개념이 점차 구체화되고 있다는 점을 강조했다.
AMD는 전력과 연결성이 제한된 환경에서 실시간 의사결정이 중요한 ‘엣지 환경’을 중심으로 기술을 발전시켜 왔다. CPU, GPU, 적응형 컴퓨팅을 결합한 이기종 컴퓨팅과 소프트웨어 기반 최적화를 통해 산업 및 임베디드 환경에서 AI 적용을 확대해 왔으며, 이러한 전략을 우주로 확장하고 있다는 설명이다.
페이퍼마스터 CTO는 우주를 “엣지 컴퓨팅의 가장 까다로운 환경”으로 규정했다. 제한된 전력과 열 관리, 불안정한 통신, 긴 서비스 수명 등 다양한 제약 속에서 높은 수준의 신뢰성과 자율성이 요구된다는 것이다.
특히 우주 환경에서는 ‘온보드 지능(on-board intelligence)’이 핵심 요소로 작용한다. 제한된 통신 환경과 지연 시간 문제로 인해 모든 데이터를 지상으로 전송하는 방식은 비효율적이며, 현장에서 데이터를 분석하고 즉시 의사결정을 내리는 AI의 중요성이 커지고 있다는 설명이다.
이를 통해 우주선은 단순 센서 역할을 넘어 자율적으로 판단하고 행동하는 시스템으로 진화하고 있다. 예를 들어 저가치 데이터는 자동으로 필터링하고, 산불과 같은 긴급 상황은 조기에 식별하는 등 현장 대응 능력이 중요한 경쟁력으로 부상하고 있다.
장기적으로는 궤도 기반 컴퓨팅(orbital compute) 개념도 주목된다. 데이터센터의 AI 연산 수요 증가에 대응해 태양광 에너지 활용과 저온 환경이라는 우주의 특성을 활용하려는 시도가 이어지고 있다는 것이다.
다만 우주 환경에서는 열 방출과 전력 관리가 가장 큰 과제로 지적된다. 진공 상태에서는 열을 공기를 통해 전달할 수 없어 방열판을 통한 열 방출이 필수적이며, 이에 따라 전력 대비 성능이 핵심 설계 기준으로 작용한다.
이러한 제약으로 인해 단일 대형 데이터센터가 아닌 모듈형 구조의 분산 컴퓨팅 아키텍처가 요구된다. 각 모듈이 독립적으로 전력과 열을 관리하면서 고속 인터커넥트를 통해 연결되는 형태가 유력한 구조로 제시된다.
AMD는 이러한 환경에 대응하기 위해 CPU, GPU, FPGA 등 다양한 컴퓨팅 요소를 결합한 적응형 플랫폼을 제공하고 있으며, 일부 우주 탐사 미션에서 이미지 처리 및 항법 가속 등에 활용된 바 있다.
또한 개방형 소프트웨어 전략도 강조됐다. ROCm 기반 오픈 소프트웨어 스택을 통해 다양한 하드웨어 환경에서 AI 시스템을 구축할 수 있도록 지원하며, 특정 벤더 종속을 줄이고 협업 기반 생태계를 구축하는 것이 중요하다는 설명이다.
페이퍼마스터 CTO는 “AI는 데이터가 생성되는 지점으로 이동하고 있으며, 이는 지연 시간을 줄이고 대역폭을 절감하며 미션 성과를 향상시킨다”며 “이러한 흐름은 공장, 병원, 차량뿐 아니라 우주에서도 동일하게 적용된다”고 밝혔다. 이어 “AMD는 지상에서 궤도, 그리고 그 너머까지 확장 가능한 AI 컴퓨팅 기술을 지속적으로 개발해 나갈 것”이라고 덧붙였다.
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