광-GPU란 빛을 이용하여 수백 개의 가상 GPU를 하나의 GPU로 구현하는 기술로써, 인공지능(AI) 연산 및 양자컴퓨터 구현에 혁신적인 변화를 가져올 수 있는 기술로 평가된다. 하지만 기존의 광-GPU는 온도가 수백도 까지 오르는 심한 발열로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있었다.

DGIST(총장 이건우)는 로봇및기계전자공학과 한상윤 교수팀이 KAIST 유경식 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 대기전력을 기존 대비 100만배 이하로 줄일 수 있는 광-GPU 기술을 개발했다.

특히, 이번 연구에서는 미국의 MIT 및 프린스턴대학교(Princeton University), 유럽의 IMEC(Interuniversity Microelectronics Center) 등과의 치열한 경쟁 속에서 이루어 낸 중요한 성과로, 경쟁 기술 대비 100만 배 낮은 대기 전력 소모(<10 fW) 성능을 인정받은 것으로  광-GPU의 단위 구성요소인 가변형 광집적회로에 MEMS 기술을 적용하였으며, 발열 문제를 근본적으로 해결하였다.

DGIST 로봇및기계전자공학과 한상윤 교수는 “세계 최초로 MEMS 기술을 광-GPU에 접목하는 발상의 전환으로 혁신적인 결과를 얻었다”며 “향후 초거대 AI 모델 및 양자컴퓨터에 활용 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 본 연구는 DGIST 김동욱, 박영재, 김도윤 학생, KAIST 정영재 학생이 공동 제1저자로 광공학 분야 글로벌 최고 권위의 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 '펨토와트 수준의 대기 전력을 소비하는 마이크로 전자 기계 소자를 기반으로 하는 프로그래밍 가능한 광어레이(Programmable photonic arrays based on microelectromechanical elements with femtowatt-level standby power consumption-보기)'란 제목으로 지난해 11월 23일 게재됐다.