AI·IoT·블록체인·클라우드…알리바바가 꼽은 2020 IT 트렌드

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알리바바그룹의 글로벌 연구 기관 다모(DAMO) 아카데미에서 2020년 IT 산업에서 주목해야 할 트렌드 10가지를 꼽았다. 신소재 기반 반도체의 부상, 산업용 사물인터넷의 고속 성장, 기계 간 대규모 협업, 데이터 보호를 위한 AI 기술 같은 올해 IT 산업에서도 혁신적인 기술이 빠르게 등장해 일상생활에 큰 영향을 미칠 것으로 전망했다.

알리바바그룹이 꼽은 트렌드 10가지는 다음과 같다.

1. 지각 영역에서 인지 영역으로 진화한 인공지능

인공지능은 음성의 문자 변환, 자연어 처리, 동영상 이해 등 지각형 지능 영역에서 인간의 수준에 도달하거나 이를 넘어섰다. 그러나 외부 지식을 필요로 하는 문제, 논리적 추론 등 인지형 지능 영역에서는 아직 초기 단계에 머물러 있다. 인지형 지능 개발에는 인지 심리학, 두뇌 과학 및 인간의 사회화 과정에서 얻은 통찰력과 인과적 추론, 지속적 학습 등 기능이 결합되어 지식을 안정적으로 습득하고 효과적으로 표현하는 역량이 갖춰질 것으로 예측된다. 이는 기계가 지식을 이해하고 활용하게 되는 것을 의미한다.

2. AI 컴퓨팅의 ‘메모리월’ 문제를 해결하는 인메모리 컴퓨팅

최근 몇 년 사이 데이터 중심의 AI 알고리즘이 급속하게 발전하면서 이제는 하드웨어가 첨단 알고리즘의 발전을 저해하는 요인이 됐다. 메모리 내에서 간단한 연산을 처리하는 PIM(Processing-in-memory) 아키텍처에는 폰 노이만 아키텍처와 달리 메모리와 프로세서가 하나로 융합되어 있다. 데이터가 저장된 곳에서 연산이 수행되는 PIM 아키텍처는 데이터의 이동을 최소화하며 병렬 연산 기능과 전력 효율성이 크게 향상시킨다. PIM 아키텍처의 혁신이 차세대 AI로 가는 지름길일 것으로 기대되는 이유다.

3. 디지털 변혁의 동력이 되는 산업용 사물인터넷

2020년에는 5G, 사물인터넷 기기의 발전, 클라우드 컴퓨팅 그리고 에지 컴퓨팅이 정보 시스템, 통신 시스템 및 산업용 관리 시스템의 융합을 가속화시킬 것이다. 첨단 산업용 사물인터넷을 통해 제조업체는 기계 작동, 공장 내 물류 및 생산 일정 관리를 자동화하고 C2B 스마트 제조를 실현할 수 있게 된다. 이처럼 상호 연결된 산업용 시스템을 통해 업스트림 및 다운스트림 공급업체들의 생산 역량 또한 조율할 수 있으며, 이는 제조업체의 생산성 및 수익성을 대폭 증가시킬 것이다.

4. 기계 간 대규모 협업

전통적인 단일 인텔리전스로는 대규모 인텔리전스 장치의 실시간 지각 및 결정 능력을 따라갈 수 없다. 사물인터넷의 협업형 감지 기술과 5G 통신 기술의 발전은 다양한 개체 간 협업을 가능케 한다. 여러 기계 간 서로 협업하고 경쟁하며 목표를 완수하는 것이다. 이처럼 다양한 개체의 협업으로 구축되는 집단 지성은 인텔리전트 시스템의 가치를 더욱 높인다. 예를 들어, 물류 창고의 로봇은 협업을 통해 화물 분류 작업을 보다 효율적으로 처리할 수 있다. 자율주행차는 도로 위 전반적인 교통 상황을 인식할 수 있게 되고, 무인 항공기 간의 협업을 통해 물품 배송을 한층 효율화시킨다.

5. 모듈형 디자인 형태의 칩 설계로 더욱 빨라진 속도

전통적인 칩 설계 모델은 빠르게 변하는 세분화된 맞춤형 칩 생산 수요에 발 빠르게 대응하지 못한다. RISC-V 기반의 오픈소스 SoC 칩 설계, 고수준의 하드웨어 기술 언어, IP 기반의 모듈형 칩 설계를 기반으로 애자일 설계 방식이 개발되고 오픈소스 칩 생태계가 조성되고 있다. 칩렛 기반의 모듈형 설계 방식은 첨단 패키징 기술을 이용해 칩렛을 다양한 기능과 하나로 묶어, 맞춤형 칩의 생산을 돕는다.

6. 대규모 블록체인 애플리케이션의 대대적인 보급

BaaS(Blockchain-as-a-Service)가 기업 내 블록체인 기술 도입의 장벽을 더욱 낮춰줄 것이다. 에지와 클라우드에서 사용되는 핵심 알고리즘이 내장되었으며 블록체인용으로 특수 설계된 다양한 하드웨어 칩이 등장해, 물질적 자산을 블록체인 자산과 연결한다. 이를 통해 진정한 인터넷 세상을 열고 ‘멀티체인 인터커넥션’을 구현한다. 향후에는 다양한 산업 생태계에 걸쳐 고차원적인 협업을 돕는 혁신적 블록체인 활용 방안이 다수 등장해, 하루 1천만 건 이상을 처리하는 블록체인 애플리케이션이 널리 보급될 것이다.

7. 대규모 양자 컴퓨팅 도입 전 중대한 시기

2019년에는 양자 우위에 먼저 도달하려는 경쟁으로 인해 양자 컴퓨팅이 다시금 주목받았다. 초전도체 회로를 이용한 시연 덕분에 대규모 양자 컴퓨팅 실현 방법으로서 초전도체 양자 컴퓨팅에 대한 기대가 높아졌다. 올해는 양자 컴퓨팅 분야에 대한 투자가 증가해 경쟁이 한층 심화될 전망이다. 또한 이 분야는 산업화되고 하나의 생태계로서 성장하는 속도가 급격히 빠를 것으로 예상된다. 다음 단계는 결함 허용 양자 컴퓨팅의 실현과 실세계의 문제에서 양자 우위를 증명하는 것이 될 것이다.

8. 신소재가 가져올 반도체 기기의 혁명

무어의 법칙과 연산 능력 및 저장 공간에 대한 폭발적인 수요의 압박을 받고 있는 지금, 전통적인 실리콘 기반의 트랜지스터로 반도체 산업에서 지속 가능한 발전을 유지하기란 어려운 일이다. 현재까지 주요 반도체 생산업체들은 3나노미터 이후의 칩에 대한 대안을 제시하지 못했다. 신소재가 새로운 메커니즘을 통해 새로운 로직, 스토리지 및 인터커넥션 장치를 가능하게 해, 반도체 산업의 지속적인 혁신을 촉진할 것이다. 예를 들면, 전자와 스핀의 손실 없는 이동을 달성할 수 있는 2차원적인 초전도체 소재, 위상 절연체 등이 새로운 고성능 로직의 기반이 되어 여러 장치를 연결할 수 있으며, 새로운 자성체 및 저항 변화 소재가 궤도토크 기반의 메모리(SOT-MRAM) 및 저항성 메모리 등 고성능 자성 메모리를 실현할 수 있다.

9. 데이터 보호 AI 기술 보급 확대

데이터 전송 및 보호 관련 법령 이행에 사용되는 비용이 갈수록 증가하고 있다. 이에 데이터 프라이버시를 보호하기 위해 AI 기술을 활용하는 것에 대한 관심 또한 증가하였는데, 이 기술의 핵심은 데이터 사용자가 여러 데이터 공급처로부터 전달 받은 데이터를 활용해 작업하면서 데이터는 비공개로 유지될 수 있게 하는 것이다. 이러한 AI 기술은 데이터 사일로 현상과 오늘날 데이터 공유 관행에 대한 신뢰의 부재를 해결할 수 있으며, 가까운 미래에 데이터의 가능성을 더욱 넓힐 것이다.

10. IT 기술 혁신의 중심이 되는 클라우드

클라우드는 발전을 거듭하면서 IT 인프라의 범주에서 벗어나 IT 기술 혁신의 중심으로 진화하고 있다. 새로운 칩과 데이터베이스, 자율 운영 적응형 네트워크, 빅 데이터, 인공지능, 사물인터넷, 블록체인, 양자 컴퓨팅 등 거의 모든 IT 기술과 밀접하게 연결되어 있다. 서버리스 컴퓨팅(serverless computing), 클라우드 네이티브(cloud-native) 소프트웨어 아키텍처, 소프트웨어-하드웨어 통합 설계는 물론 지능형 자동 운영 등 클라우드는 다양한 새로운 기술을 탄생시키고 있다. 클라우드 컴퓨팅은 IT의 모든 측면을 새롭게 정의하고 새로운 IT 기술의 접근성을 높이고 있다고 볼 수 있다. 클라우드가 디지털 경제의 전체의 근간으로 자리잡아 가고 있는 것이다.

제프 장 다모 아카데미 대표 겸 알리바바 클라우드 인텔리전스 대표는 “우리는 빠르게 변화하는 시대에 살고 있다. 클라우드 컴퓨팅, 인공지능, 블록체인 및 데이터 인텔리전스 등 기술이 디지털 경제 발전을 가속화 할 것”이라며 “다모 아카데미는 기술 연구를 통해 미지의 영역을 탐험하고, 다양한 곳에 혁신 기술이 적용될 수 있도록 업계와 협력하고 있다”라고 말했다.