By WILL KNIGHT, WIRED US

전 세계 모든 인구가 유창한 언어 구사 능력을 입증한 인공지능(AI) 챗봇에 이목을 집중했다. 하지만 과학기술 분야에서 AI 챗봇보다는 상대적으로 발전 수준이 화려하지 않은 컴퓨팅의 기본 요소인 신규 알고리즘과 다양한 컴퓨터 아키텍처, 실리콘 칩의 발전에 의존한다는 사실을 잊기 쉽다.

미국은 컴퓨팅 시대 초기부터 관련 분야의 혁신을 대거 장악했다. 그러나 컴퓨터 과학 발전을 연구하는 학계에서 여러 척도로 보았을 때 지난 5년간 첨단 컴퓨팅 분야 혁신을 이끌던 미국의 입지가 약해졌다는 신규 보고서를 발행했다. 특히, 중국과 비교했을 때 미국의 우위가 줄어든 것으로 나타났다.

전 세계 최첨단 컴퓨터 칩 대부분 이제는 미국에서 생산하지 않는다는 사실은 이미 널리 알려진 사실이다. 컴퓨터 칩 생산은 매우 복잡한 패턴을 실리콘에 새겨 넣는 고난이도 기술이 필요한 작업이다. 애플을 포함한 여러 기업이 대만의 TSMC나 한국의 삼성에 최첨단 칩 생산 과정을 위탁한다. 바로 미국 정부가 자국 칩 생산 및 관련 기술 산업 재활성화를 목표로 520억 달러 상당의 지원금을 마련한 반도체지원법(CHIPS Act)을 제정한 이유이다.

MIT와 국책 연구소인 미경쟁력위원회(Council on Competitiveness), 투자 기업인 실리콘 카탈리스트(Silicon Catalyst)가 공동 발표한 보고서는 2018년부터 5년간 미국의 전 세계 최첨단 슈퍼컴퓨터 점유율이 감소했다는 사실도 입증한다.

그동안 미국은 신규 컴퓨터 알고리즘 개발 분야를 장악했으나 첨단 컴퓨팅 분야의 훌륭한 과학자를 위한 상인 고든벨상(Gordon Bell Prize)을 포함한 일부 알고리즘 혁신 평가는 미국이 중국을 상대로 우위를 잃었다고 평가하였다. 보고서는 미국이 우위를 잃는 가운데, 중국이 위협적인 존재로 급부상한 추세를 종합하여 ‘미국의 첨단 컴퓨팅 장악력, 거의 사라지다(America’s lead in advanced computing is almost gone)’라는 제목으로 보고서를 발행했다.
 
보고서는 한 가지 측면에서 이번 연구 결과가 놀랍지 않다고 제시한다. 중국은 지난 수십 년 동안 현지 대학 기관과 테크 업계의 성장을 이룬 동시에 미국 다수 기업의 제조 분야 혁신의 주축 국가가 되면서 대대적인 경제 발전을 이루었다.

보고서는 미국 정치권에서 주목하고자 하는 미래와 관련된 중요한 메시지도 담았다. 특히, 보고서는 컴퓨팅 놀라울 정도로 복잡한 모델 생성 능력 때문에 컴퓨팅 분야 발전이 에너지와 기후과학, 의약품 등 중요한 분야의 발전을 위한 결정적인 요소가 될 것이라는 메시지를 전달한다.

보고서로 다룬 연구에 참여한 MIT 연구원인 닐 톰슨(Neil Thompson) 박사는 챗GPT와 예술 작품 생성 알고리즘 등 최신 AI가 GPU 발전을 기반으로 한다고 설명한다. GPU는 초기에 비디오 게임 그래픽 생성에 필요한 작업 실행 목적으로 개발되었으나 AI 기법 중 하나인 딥러닝에서 활용하는 계산 작업에 적합하다는 사실이 입증됐다.

여러 기업이 기존 GPU보다 더 발전한 칩 설계에 나서면서 GPU 수천 개를 광섬유 상호 연결로 결합하여 AI 알고리즘의 성능을 더 끌어냈다. 챗GPT와 같이 눈길을 끄는 발전도 기본적으로 기존 알고리즘을 더 강력한 하드웨어에 활용하면서 얻은 성과이다.

톰슨 박사는 GPU 발전만이 첨단 컴퓨팅 개발 성공 요소가 아니므로 단순히 같은 알고리즘에 GPU를 더 많이 두는 것만으로 모든 문제를 해결하리라 기대해서는 안 된다고 말한다. 그는 다양한 알고리즘 개발과 알고리즘에서 더 많은 성능을 끌어낼 다양한 칩 생산이 미래의 대대적인 기술 발전을 좌우할 것이라고 주장한다.

톰슨 박사를 포함한 보고서 공동 저자는 미국이 반도체지원법 지원금을 단순히 기존 기술 연구 작업에 지출하지 않고, 첨단 컴퓨팅 연구의 새로운 아이디어 발전의 중요성을 반영해야 한다고 말한다. 또한, 보고서 공동 저자는 새로운 칩 생산 시설 자금 지원과 함께 신규 알고리즘과 신규 칩 설계, 기본적으로 전자가 아닌 빛을 사용하는 칩이나 양자 물리학 세계의 기이함을 최대한 활용하는 성과와 같이 컴퓨팅 분야의 새로운 접근 방식 지원을 원한다고 밝혔다.

보고서는 미국과 중국 간 경쟁 측정이 까다롭다는 사실과 AI와 관련된 과장 광고가 오해를 불러일으킬 수 있다는 사실을 상기시키는 훌륭한 역할을 하기도 한다.

지난 몇 년간 특허 출원 건수나 연구 논문 발표 건수를 기준으로 중국이 AI를 포함한 여러 첨단 기술 영역의 선두 국가가 될 가능성을 논의하였다. 그러나 중국의 일부 기업가와 엔지니어가 챗GPT를 새로운 아이디어 및 연구 노력 투자 대신 단기 수익을 우선시한다는 업계 현실을 진지하게 확인할 수단으로 본다는 사실이 분명하다. 또한, 중국의 테크 업계 대기업 권력 제한을 목표로 한 각종 정부 정책이 중국의 혁신에 찬물을 끼얹을 것이라는 우려도 제기됐다.

그러나 보고서가 주장한 바와 같이 챗GPT가 끌어모은 관심보다 더 중대한 혁신에 필요한 근본적인 요소에서는 중국이 미국과의 격차를 좁힐 수 있을 것으로 보인다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
US Technological Dominance Is Not What It Used to Be