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[Exclusive Interview]‘리스크 파이브의 아버지’데이비드 패터슨 UC 버클리 교수
인공지능(AI) 전용 반도체 수요가 급증하면서,기존 범용 중앙처리장치(CPU)로는 감당하기 어려운 연산량과 전력 효율 문제를 해결할 새로운 칩 설계 방식이 주목받고 있다.오픈 소스 기반의 명령어 집합 구조(ISA)‘리스크 파이브(RISC-V)’가 대표적이다.컴퓨터공학 거장 데이비드 패터슨(David Pat-terson) UC 버클리 교수가 2010년 그의 연구진과 함께 고안한 설계자산(IP)다.오픈 소스인 만큼,인텔이나 ARM의 IP와 달리 별도의 라이선스 비용이 없다.덕분에 누구나 자유롭게 자신만의 CPU를 설계할 수 있다.사이파이브,텐스토렌트 등이 리스크 파이브를 기반으로 반도체를 설계하는 배경이다.시장조사 업체 옴디아는 2030년까지 리스크 파이브 기반의 반도체 칩 출하량이 170억 개에 달할 것으로 내다봤는데,이는 전 세계 반도체 생산량의 4분의 1을 차지하는 규모다.
‘리스크 파이브의 아버지’로 통하는 패터슨 교수는 이 같은 산업계 변화를 어떻게 바라보고 있을까.그에게 이메일을 보내자 곧장 “앞으로 리스크 파이브를 채택하는 산업이 더 많아질 것”이라는 답이 돌아왔다.그는 “지금까지 컴퓨터 산업 역사를 볼 때 기술 발전은 폐쇄가 아니라 개방을 통해 이뤄졌다” 면서 “앞으로 뉴로모픽 컴퓨터와 양자 컴퓨터 등 다양한 신기술이 등장하겠지만,리스크 파이브는 사라지지 않고 지금보다 훨씬 더 중요한 역할을 맡을 것”이라고 강조했다.패터슨 교수에게 오픈 소스와 리스크 파이브의 미래에 대해 물었다.한국 언론과 인터뷰는 이번이 처음이다.다음은 일문일답.
리스크 파이브를 처음 만든 2010년,지금처럼 산업계 주목을 받을 것으로 예상했나.
“아니다.당시 함께 연구를 진행했던 크르스테 아사노비치(Krste Asanovic) 교수와 나의 초기 목표는 단순했다.연구에 활용하고,수업에서 가르칠 수 있을 정도로 유용한 설계 방식을 만드는 것이었다.다만 다른 대학도 우리가 만든 방식을 따라주면 좋겠다는 정도의 기대만 있었다.”
그럼에도 전 세계 많은 기업이 리스크 파이브를 채택하고 있다.2020년에도 당신은 업계 분위기가‘왜 리스크 파이브를 써야 할까’에서‘왜 리스크 파이브를 안 쓸까’로 바뀌었다고 밝혔다.그로부터 5년이 지난 지금의 분위기는 어떤가.
“2020년 당시에도 오픈 아키텍처의 기술적·사업적 이점은 분명했다.그 무렵부터 리스크 파이브를 둘러싼 산업계의 관심과 추진력이 본격적으로 형성되기 시작했다고 본다.5년이 지난 지금도 그 흐름은 멈추지 않았다.현재 리스크 파이브는 (가령 에어컨 온도 조절 장치나 스마트워치 내부 칩처럼) 작고 효율적인 컴퓨터 칩이 필요한 분야에서 가장 선호되는 설계 방식으로 자리 잡았다.심지어 이제 자동차와 데이터센터 분야로도 리스크 파이브 설계 방식이 빠르게 확장하고 있다.”
오픈 소스 방식을 고집한 이유가 궁금하다.오픈 소스를 포기했다면 상업적으로 큰 이익을 챙기는 것도 가능했을 텐데.
“UC 버클리는 오픈 소스 개발에 있어 오랜 전통을 갖고 있다.그 뿌리는 1970년대의 컴퓨터 설계 도구‘스파이스(Spice)’그리고 1980년대에 리눅스 이전에도 널리 쓰인 오픈 소스 운영체제‘버클리 유닉스’로 거슬러 올라간다.우리는 소프트웨어를 공개하면 더 많은 자원봉사자가 참여해 품질을 높이고,자연스럽게 더 널리 퍼질 수 있다고 믿는다.리스크 파이브 역시 오픈 소스로 만들면 더 많은 사람이 관심을 갖고 함께 발전시켜 줄 것으로 생각했다.”
중국 스타트업 딥시크는 AI 모델을 오픈 소스로 공개했고,텐스토렌트 최고경영자(CEO)인 짐 켈러는‘결국 오픈 소스가 승리한다’고 말했다.오픈 소스의 시대가 온 건가.
“지난 50년 가까이 컴퓨터 산업에서 오픈 소스 소프트웨어와 기술 규격은 특정 기업이 통제하는 독점 기술보다 더 자주 승리해 왔다.기술 발전은 폐쇄가 아니라 개방을 통해 이뤄졌다는 이야기다.모두에게 열려 있던 기술이 결국 더 많은 참여와 더 빠른 혁신을 이끌었다.그래서 지금 우리가 던져야 할 질문은 이것이다‘이번엔 왜 독점 기술이 이겨야 하죠’”
진정한 오픈 소스는 어떤 방식이어야 하는가.
“모두가 코드를 볼 수 있어도,실제로는 특정 기업만 수정하거나 방향을 결정할 수 있는‘형식적 오픈 소스’가 있다.반면,진짜 오픈 소스는 누구나 코드를 보고,개발자 커뮤니티가 직접 참여해 개선해 나가는 구조다.리스크 파이브는 바로 이런 방식이다.우리는 리스크 파이브가 특정 기업이 아니라 전 세계 개발자와 산업 전체의 공공재로 발전하도록,이를 관리하는 비영리 재단‘리스크 파이브 인터내셔널’을 설립했다.이 재단이 리스크 파이브의 개방성과 중립성을 보장한다.”
지난 수십 년간 당신은‘리스크(RISC)’부터‘레이드(RAID),리스크 파이브까지 컴퓨터 공학 역사에 길이 남을 역작을 남겼다.혁신의 비결이 궁금하다.
“당신이 언급한 모든 성과는 나 혼자서 이룬 것이 아니다.동료와 함께했기에 가능했다.리스크는 존 헤네시(John Henessy·현 알파벳 회장) 교수와,레이드는 랜디 카츠(Randy Katz) 교수와,리스크 파이브는 앞서 말한 대로 아사노비치 교수와 함께했다.또한 이 모든 성과를 현실로 만든 수십 명의 훌륭한 박사과정 학생의 도움도 있었다.”
한국의 젊은 엔지니어에게 조언을 준다면.
“젊은 엔지니어와 연구자를 위한 나의 커리어 조언 강연이 하나 있다.제목은 조금 장난스러울 수 있지만,실제로는 진지한 내용이다.제목은‘망하는 커리어를 만드는 법(How To Have A Bad Career)’이다.유튜브에서 영상을 찾아볼 수 있다.또 최근에는 개인적·직업적 경력을 돌아보며 정리한 칼럼도 썼다.제목은‘내 커리어 50년에서 얻은 삶의 교훈(Life Lessons from the First Half- Century of My Career)’이다.이 글에도 도움이 될 만한 조언이 담겨 있다.”
패터슨 교수는 해당 칼럼과 강연에서,커리어의 성공은 많은 일을 시작하는 데서 오는 게 아니라,끝까지 완수하는 데서 비롯된다고 조언했다.또 “무엇을 하느냐보다 누구와 일하느냐가 훨씬 중요하다”며 사람 중심의 커리어를 설계하고,삶의 최우선 순위에 가족을 두라고 전했다.
컴퓨터 아키텍처의 미래를 어떻게 전망하나.AI 전용 칩,뉴로모픽 컴퓨터,랄로 러스트 도박양자 컴퓨터 등 새로운 신기술이 탄생하고 있다.이 과정에서 리스크 파이브가 대체될 수도 있나.
“리스크 파이브의 강점은 강력한 코어 구조를 바탕으로,특정 목적에 맞춘 가속기를 자유롭게 결합할 수 있도록 설계됐다는 점이다.덕분에 AI 전용 하드웨어나 뉴로모픽 컴퓨터 같은 기술 변화에도 유연하게 대응할 수 있다.양자 컴퓨터가 상업적으로 실현 가능해진다면 기존 컴퓨터로는 풀기 어려운 일부 문제를 해결하는 데 큰 역할을 하겠지만,모든 분야에 적합한 것은 아니다.예컨대 AI는 막대한 데이터와 메모리를 요구하는데,이는 양자 컴퓨터의 약한 지점이다.게다가 극저온 환경에서만 작동하기 때문에,양자 노트북이나 스마트폰이 등장할 가능성은 거의 없다.결국 양자 컴퓨터는 데이터센터에 머물게 될 것이다.이러한 점을 고려할 때 리스크 파이브는 25주년을 맞는 2035년에 지금보다 훨씬 더 중요한 역할을 하게 될 것이다.사라질 이유도,조짐도 전혀 보이지 않는다.2035년에 다시 만나,카카오 토토 먹튀그 예측이 얼마나 들어맞았는지 이야기해 보자.”
Plus Point
현대 컴퓨터 발전 이끈 패터슨 교수 리스크·레이드 개발 주역… 2017년 튜링상 수상
패터슨 교수는 현대 컴퓨터의 발전을 이끈 선구자로 통한다.1981년 그는 리스크라는 획기적인 칩 설계 방식을 고안했다.컴퓨터 CPU의 명령어 개수를 줄여 하드웨어 구조를 단순화한 ISA 설계 방식을 말한다.현재 전 세계에서 생산되는 컴퓨터 칩 대부분이 리스크를 기반으로 설계될 정도다.반도체 설계 기업‘ARM’은‘Advanced RISC Machine’의 줄임말인데,사명을 통해 기업 정체성이 리스크에 뿌리를 두고 있음을 밝히고 있다.
1987년 패터슨 교수는 디스크 여러 개에 데이터를 분산 저장하는 레이드라는 기술도 탄생시켰다.훗날 클라우드 저장 방식의 기술적 토대가 됐다.2010년에는 UC 버클리 병렬 컴퓨팅 연구소(Par Lab) 소장으로서 아사노비치 교수와 대학원생 이윤섭,앤드루 워터맨이 리스크 파이브를 개발할 때 연구 방향과 철학적 기반을 마련하는 데 중추적인 역할을 했다.2017년 패터슨 교수는 이러한 공로를 인정받아 컴퓨터과학 부문 노벨상으로 평가받는‘튜링상’을 받았다.그가 집필한‘컴퓨터 구조 및 설계’는 지금도 한국을 포함한 전 세계 대학에서 핵심 교재로 사용되고 있다.
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