2021년 튜링상을 수상한 슈퍼컴퓨팅 분야의 권위자 Jack Dongarra가 AI의 혁신적 영향력과 양자컴퓨팅의 현실적 한계, 그리고 지정학적 기술 경쟁의 복잡한 양상을 솔직하게 진단했습니다.

과학을 변화시키는 AI의 힘

WIRED와의 인터뷰에서 Dongarra는 AI가 과학 연구 방식을 근본적으로 바꾸고 있다고 강조했습니다. “AI는 이미 과학적 발견을 돕는 중요한 역할을 하고 있습니다. 복잡한 현상들이 어떻게 작동하는지 근사치를 계산하는 데 사용되고, 그 후 전통적인 기법으로 정밀도를 높이는 방식으로 활용됩니다.”

Dongarra에 따르면, AI는 전통적인 모델링과 시뮬레이션을 더 빠르고 효율적으로 만들어줍니다. 특히 매우 까다로운 문제를 다룰 때 슈퍼컴퓨터와 결합된 AI는 해답을 찾는 속도를 혁신적으로 향상시키고 있습니다.

더 나아가 그는 AI의 파급력이 인터넷의 등장보다도 클 것이라고 예측했습니다. “AI는 인터넷이 지난 15-20년간 해온 것보다 훨씬 더 광범위하게 활용될 것입니다. 우리가 아직 발견하지 못한 수많은 방식으로 사용될 것이며, 인터넷보다도 더 중요한 역할을 할 것입니다.”

양자컴퓨팅의 현실: 과대광고를 넘어서

반면 양자컴퓨팅에 대해서는 보다 신중한 시각을 보였습니다. “양자컴퓨팅은 흥미로운 연구 분야이지만, 아직 갈 길이 멉니다”라고 말한 Dongarra는 현재의 양자컴퓨터들이 매우 원시적인 수준에 있다고 평가했습니다.

특히 디지털 컴퓨터와 양자컴퓨터의 근본적 차이점을 지적했습니다. “디지털 컴퓨터는 계산을 실행하고 답을 제공하지만, 양자컴퓨터는 답이 있을 확률 분포를 제공합니다. 여러 번 실행해서 여러 가능한 해답을 얻게 되지만, 명확한 답을 주지는 않습니다.”

그는 양자컴퓨팅이 불행히도 과대포장되었다고 솔직하게 인정했습니다. “과도한 기대감으로 인해 사람들이 흥분했다가, 약속들이 실현되지 않으면 실망하게 될 것입니다.” AI도 비슷한 사이클을 겪었지만 회복했듯이, 양자컴퓨팅도 “겨울”을 겪은 후 밝은 사람들이 효과적인 활용법을 찾아낼 것이라고 전망했습니다.

미래의 하이브리드 컴퓨팅 시스템

그렇다면 언제쯤 양자 시스템으로의 전환이 가능할까요? Dongarra는 완전한 전환보다는 하이브리드 접근법을 제시했습니다. “현재 슈퍼컴퓨팅 센터들은 CPU와 GPU가 결합된 디지털 컴퓨터를 사용하고 있습니다. 미래에는 CPU와 GPU에 다른 장치들을 추가하게 될 것입니다.”

그가 제시한 미래의 컴퓨팅 시스템은 다양한 특화 장치들의 조합입니다:

• 양자 컴퓨터: 특정 계산에 특화된 장치
• 뉴로모픽 컴퓨터: 뇌의 작동 방식을 모방하는 컴퓨팅
• 광학 컴퓨터: 빛의 간섭을 이용해 빛의 속도로 계산을 수행

“광학 컴퓨터는 두 빛의 광선을 받아, 빛에 숫자가 인코딩되어 있을 때, 이들이 컴퓨팅 장치에서 상호작용하여 그 숫자들의 곱셈 결과를 출력하는 방식입니다. 이는 빛의 속도로 일어나므로 믿을 수 없을 정도로 빠릅니다.”

지정학적 기술 경쟁의 복잡한 현실

미중 기술 경쟁에 대한 Dongarra의 분석은 흥미롭습니다. 미국이 중국에 대한 기술 제재를 가하고 있지만, 실제로는 “비공식적인 경로”가 존재한다고 지적했습니다. “중국 주변 지역에 판매되고 있고, 중국의 동료들을 방문해 그들의 컴퓨터를 보면 Nvidia 제품이 많이 있습니다.”

더 주목할 점은 이러한 제재가 의도치 않은 결과를 낳고 있다는 것입니다. “중국은 서구 기술을 구매하는 것에서 자체 기술에 투자하는 것으로 전환했습니다. 제재가 오히려 중국이 자체 제어할 수 있는 부품 개발을 가속화하도록 만든 역효과를 낳았을 수 있습니다.”

중국은 자체 설계한 칩으로 서구의 칩과 경쟁할 수 있는 강력한 슈퍼컴퓨터를 구축했습니다. Dongarra는 대부분의 서구 칩이 TSMC(대만 반도체)에서 제조되는데, 중국도 TSMC 기술을 활용하고 있으며, 중국 연구자들은 “대만은 중국의 일부”라고 답한다고 전했습니다.

자연어로 프로그래밍하는 시대

프로그래밍의 미래에 대해서는 낙관적인 전망을 내놓았습니다. “AI는 프로그램 개발에서 시간이 많이 소요되는 부분들을 덜어주는 중요한 역할을 하고 있습니다.” 그는 AI 시스템에게 특정 작업을 수행하는 소프트웨어를 작성해달라고 요청했을 때 상당히 좋은 결과를 얻었다고 말했습니다.

“미래에는 언어를 사용해 AI에게 이야기를 설명하고, AI가 그 기능을 수행하는 프로그램을 작성하게 하는 방식을 더 많이 사용하게 될 것입니다.”

물론 주의사항도 있습니다. “환각현상이나 잘못된 결과를 제공하는 문제에 대해 조심해야 합니다. AI가 생성한 해법을 검증하는 체크 시스템을 구축하고, 이를 해법의 정확성을 측정하는 방법으로 사용할 수 있습니다.”

균형잡힌 기술 발전의 중요성

40년간 슈퍼컴퓨팅 분야를 이끌어온 Dongarra의 인사이트는 명확합니다. 기술 발전에 대한 균형잡힌 시각이 필요하다는 것입니다. AI의 혁신적 잠재력을 인정하면서도, 양자컴퓨팅과 같은 신기술의 현실적 한계를 솔직하게 인정하는 태도가 건전한 기술 발전을 위해 필수적입니다.

특히 그가 강조한 “과대광고의 위험성”은 현재 기술 업계가 새겨들어야 할 교훈입니다. 기술의 진정한 가치는 현실적인 기대와 지속적인 개발을 통해서만 실현될 수 있기 때문입니다.

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참고자료: How Supercomputing Will Evolve, According to Jack Dongarra