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융합연구리뷰
ISSN : 2465-8456

메모리 중심 컴퓨팅 기술 동향 / 양자통신 및 양자컴퓨팅 분야 소개 및 연구동향

메모리 중심 컴퓨팅 기술 동향 / 양자통신 및 양자컴퓨팅 분야 소개 및 연구동향

2020_융합연구리뷰_3월호.pdf(3.27MB) 발간일 : 2020-03-09 저자 : 오명훈, 김홍연, 고광원 / 한상욱, 조영욱, 임향택

메모리 중심 컴퓨팅 기술 동향  

다양한 매체를 통하여 매시간 쏟아지는 데이터의 양은 폭발적으로 늘어나고 있다. IDC의 자료에 의하면 2025년 생성 데이터는 163제타바이트(ZB=1021B)에 이르며, 이는 2016년에 비해 처리할 데이터의 규모가 10배 수준으로 증가함을 의미한다. 데이터가 증가함에 따라 이를 분석하고 처리하는 컴퓨팅의 고속처리 능력도 점점 요구되는 상황이다. 하지만 현재의 컴퓨터 구조로는 데이터 병목 현상을 극복하는 데 한계가 발생한다.  

이에, 본 호 1부에서는 현재 CPU와 저장장치를 사용하며 CPU 내 트랜지스터의 집적도 증가 및 고성능 CPU 아키텍처 적용을 통한 컴퓨팅 능력을 향상하는 소위 프로세서 중심 컴퓨팅(Processor Centric Computing)”의 한계를 극복할 수 있는 데이터 중심 컴퓨팅(Data Centric Computing)”에 대해 알아보았다. 데이터 중심 컴퓨팅은 데이터 이동을 최소화하기 위해 데이터가 위치하는 곳에서 데이터를 처리하는 컴퓨팅 모델로 정의되며, 이를 구현하기 위한 핵심 기술은 메모리 중심 컴퓨팅이라고 할 수 있다.  

본 호 1부를 통해 메모리 중심 컴퓨팅의 하드웨어(HW), 운영체제(OS) 및 활용 응용프로그램의 기술 동향을 알아보았다. 빅데이터, AI(인공지능), IoT(사물인터넷) 등의 지능화 기술발전에 따른 거대 데이터 처리 요구가 증가함에 따라 병목 현상을 줄여 연산 성능을 높이는 메모리 중심 컴퓨팅이 새로운 차세대 컴퓨팅 패러다임을 제시할 것으로 예상되며, 과거에는 상상하지 못했던 데이터 처리 속도의 혁신을 통해 신기술 및 신시장이 개척되기를 기대해 본다.

 

양자통신 및 양자컴퓨팅 분야 소개 및 연구동향  

인공지능, 기계학습, 초연결 등과 같은 새로운 과학기술을 기반으로 이루어지는 4차 산업혁명시대는 강력한 연산 능력을 필요로 하며, 이러한 연산 능력을 제공하기 위해서는 차세대 통신 및 컴퓨팅이 필수적이다. 그 중, 양자통신과 양자컴퓨팅은 빠른 연산 능력과 강력한 보안성을 바탕으로, 기존의 정보통신기술을 새로운 단계로 이끌어 줄 것으로 기대된다.  

이에, 본 호 2부에서는 양자정보통신기술의 개념에 대해 간략하게 서술하고, 이 중에서 양자통신과 양자컴퓨팅에 대한 국내외 기술개발 및 산업계 동향, 향후 기술의 발전에 대해 조망해 보았다. 양자정보통신기술은 기존의 고전정보통신기술에 양자역학적인 원리가 합쳐진 새로운 기술로 양자역학적 특성을 정보통신기술에 적용하기 위하여 양자상태를 생성, 제어, 측정 및 분석하는 기술이다. 양자정보통신기술은 20세기 말, 기초연구가 시작되었고, 21세기에 접어들면서 기초연구 뿐만 아니라 실용적 적용방안 및 가능성을 보여 주는 연구결과들이 나오기 시작했다. 

본 호 2부를 통해 양자상태를 활용하여 정보통신의 보안성을 강화하고 양자기기 간의 네트워크를 구성하여 양자기기 간 통신을 지원하는 기술인 양자통신과 기존의 컴퓨터와는 달리 01의 비율과 01 사이의 위상 차이 등을 통해 원리적으로는 무한대의 조합으로 정보 표현이 가능한 양자컴퓨팅에 대해 알아보았다. 아직 상용화보다는 연구단계에 근접한 양자정보통신기술이지만 앞으로의 활용성이 기대되는 기술인 만큼 정부 주도적인 장기투자를 통해 글로벌 경쟁력을 갖출 수 있는 기반이 만들어질 수 있기를 기대해 본다