중국 스타트업, ‘광링크’ 기술로 엔비디아 추격…AI 칩 1,000대 하나로 묶는다

인공지능(AI) 모델의 규모와 복잡성이 급격히 커지면서 글로벌 칩 제조업체들의 경쟁 축이 개별 프로세서의 성능 향상에서 '수천 개의 가속기를 하나의 단일 컴퓨팅 시스템으로 얼마나 효율적으로 묶느냐'로 이동하고 있다.

수조 개의 매개변수(파라미터)를 가진 초거대 AI 모델과 AI 에이전트 도입에 필수적인 대규모 컴퓨팅 인프라를 구축하기 위해서다.

19일(현지시각) 과학 기술 전문매체 인터레스팅 엔지니어링에 따르면 중국 AI 칩 스타트업 비렌(Biren)의 딩윈판 AI 프레임워크 아키텍처 부사장은 “단일 그래픽 처리 장치(GPU)의 성능을 높이는 것만으로는 현재의 AI 수요를 충족할 수 없다”며 “현재 업계의 가장 큰 과제는 방대한 GPU 클러스터를 마치 하나의 시스템처럼 유기적으로 작동하도록 만드는 통합 컴퓨팅 플랫폼 구축”이라고 강조했다.


비렌은 대규모 AI 컴퓨팅의 미래가 기존의 전기적 상호 연결(인터커넥트)을 광 기술로 대체하는 데 있다고 보고 있다. 사우스차이나모닝포스트(SCMP) 등 외신에 따르면, 기존 구리 기반의 연결 방식은 물리적 한계로 인해 단일 서버 아키텍처에서 연결할 수 있는 GPU 용량이 약 128개 수준으로 제한된다.
비렌은 이러한 병목 현상을 극복하기 위해 ‘근접 패키지 광학(NPO, Near-Packaged Optics)’ 기술을 중심에 둔 분산형 슈퍼노드 아키텍처를 개발했다. 광섬유를 칩에 더 가깝게 배치해 대역폭을 획기적으로 늘리고 데이터 전송 속도를 개선하는 방식이다. 비렌 측은 이 기술을 적용하면 최대 1,024개의 AI 가속기 카드를 하나의 클러스터로 구현할 수 있어, 초고난도 AI 워크로드를 처리할 수 있는 컴퓨팅 규모를 확보할 수 있다고 설명했다.

현재 상하이에 본사를 둔 비렌뿐만 아니라 메타엑스(MetaX), 엔플레임(Enflame), 알리바바 등 중국 주요 기술 기업들도 엔비디아의 차세대 AI 플랫폼인 ‘NVL72’ 및 ‘NVL144’에 대응하기 위해 자체 슈퍼노드 아키텍처 개발에 사활을 걸고 있다.

실제로 메타엑스는 최근 64개의 GPU를 단일 랙으로 연결한 ‘시징(Xijing) S600’ AI 슈퍼노드를 선보였다. 컴퓨팅 노드와 스위치 노드 사이의 외부 케이블을 제거해 신호 손실을 줄이고 대규모 AI 연산 효율을 높인 것이 특징이다.


비렌은 대형 통신장비 기업 ZTE와 공동 개발한 기존 전기 연결 방식의 직교 하드웨어 아키텍처를 연구하는 한편, 차세대 NPO 광 인터커넥트 시스템 프로토타입 테스트도 병행하고 있다. 회사 측은 이 광학적 접근 방식이 궁극적으로 512개 이상의 가속기를 탑재한 슈퍼노드를 지원하여 폭발적으로 늘어나는 AI 인프라 수요를 충족할 것으로 기대하고 있다.
다만 광 네트워킹 기술이 시장에 안착하기까지는 아직 시간이 필요할 것으로 보인다. 딩 부사장은 “반도체 업계는 여전히 광 인터커넥트 기술 개발과 테스트의 초기 단계에 머물러 있다”며 “이 시스템이 대규모로 현장에 배포되려면 더 많은 기술적 진보와 실제 환경에서의 검증이 필수적”이라고 진단했다.

업계에서는 남은 엔지니어링 과제들이 지속적으로 해결된다는 가정하에, NPO 기반 광 시스템의 본격적인 대규모 상용화 시기를 2028년경으로 내다보고 있다.


이인수 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com