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저는 IBM에서 우주왕복선 프로그램에 참여하며 경력을 시작했고, 제 인생의 중심이 우주 분야일 거라고 생각했습니다. 하지만 예상과는 달리 컴퓨팅 장치와 대중에게 컴퓨팅 기술을 보급할 수 있는 기술에 관심을 갖게 되었습니다. 이러한 관심은 현재 위성과 우주선의 엣지 컴퓨팅은 물론, 미래의 우주 대규모 데이터 센터 구축 계획 등 우주 공간에서의 인공지능(AI)이라는 현실과 맞물리고 있습니다.

AMD는 수년간 전력 제약이 심하고 연결성이 보장되지 않으며 이론적인 최고 성능이 아닌 실시간 의사 결정으로 성공 여부가 결정되는 "엣지 컴퓨팅" 환경에 최적화된 솔루션을 개발해 왔습니다. AMD는 이기종 컴퓨팅(CPU, GPU 및 적응형 컴퓨팅)과 강력한 소프트웨어 기반을 결합하여 PC, 산업 시스템 및 임베디드 시스템에 AI를 구현하는 데 기여해 왔습니다. 이러한 "엣지 컴퓨팅 전략"은 전력 효율과 미션 크리티컬한 안정성에 대한 끊임없는 집중을 바탕으로 파트너사가 각자의 특정 요구 사항에 맞는 최적의 성능을 구현할 수 있도록 지원합니다.

우리는 우주를 엣지 컴퓨팅의 차세대이자 가장 까다로운 영역으로 보고 있습니다. 기본적인 원칙은 동일하지만, 그 난이도는 훨씬 더 높습니다. 엄격한 전력 및 열 관리, 간헐적인 통신, 예상되는 긴 수명, 그리고 무엇보다 중요한 신뢰성과 자율성이 요구됩니다. 우리는 엣지 AI 구현 경험을 바탕으로 하드웨어, 소프트웨어, 시스템 전반에 걸친 통합적인 공동 설계를 통해 우주 워크로드에 적용하고 있습니다. 이를 통해 탑재된 인텔리전스를 효율적으로 배포하고, 책임감 있게 업데이트하며, 다양한 임무와 폼팩터에 맞춰 확장할 수 있습니다.

궤도 데이터 센터가 등장하고 있습니다. AMD는 적응력 있고 확장 가능한 플랫폼과 개방형 생태계에 집중함으로써 파트너들이 견고하고 효율적인 엔드투엔드 시스템을 구축할 수 있도록 지원할 것입니다.

우주는 궁극적인 극한 환경이다

당면한 가장 큰 기회는 임무 수행 중에 감지, 판단 및 행동하는 온보드 인텔리전스입니다. 우주 환경에서는 엣지 프로세싱이 유익할 뿐만 아니라 필수적인 경우가 많으며, 모든 다운링크가 제한되고, 모든 지연 시간이 중요하며, 연결성을 보장할 수 없는 상황에서 로컬 AI가 작전의 핵심이 됩니다. 

다운링크는 대역폭, 전력 및 통신 시간 제약으로 인해 제한되므로 모든 데이터를 지상 데이터 센터로 전송하는 것은 비효율적이고 속도가 느립니다. 온보드 AI는 가치가 낮은 데이터(예: 지구 관측에서 흐린 날씨에 촬영한 이미지)를 걸러내고, 긴급 이벤트(예: 산불 초기 징후)를 감지하며, 연결이 불안정할 때에도 안정적인 자율 주행을 가능하게 합니다.

엣지 프로세싱은 우주선과 위성이 데이터를 현장에서 해석하고 그에 따라 조치를 취할 수 있도록 지원합니다. 단순히 지구로 전송할 원시 데이터를 수집하는 센서로 플랫폼을 취급하는 대신, 우주 공간에서의 AI는 에이전트 기반 AI 워크플로우를 통해 데이터 수집 시점에 우선순위를 정하고, 데이터를 압축하고, 필요한 조치를 결정하는 시스템으로 전환합니다.

이 AI는 위험 요소를 탐색하는 행성 탐사 로봇이나, 연쇄적인 고장을 일으키기 전에 원격 측정 이상 징후를 감지하는 우주선 등 다양한 사용 사례와 워크플로에 맞춰 조정할 수 있습니다. 

우주 데이터 센터의 매력 

더 멀리 내다보면, 성공의 핵심은 궤도 컴퓨팅을 현실로 만드는 데 있을 것입니다. 데이터 센터에서 인공지능 컴퓨팅에 대한 수요가 끊임없이 증가하는 상황에서, 태양 에너지를 활용하고 비교적 낮은 온도를 이용하기 위해 우주에서 대규모 컴퓨팅을 구현하려는 여러 노력이 진행되고 있습니다.

대규모 궤도 컴퓨팅은 궁극적으로 전력, 열 방출, 방사선 내성 및 통신에 의해 제한될 것입니다. 많은 설계안은 태양 에너지 활용을 극대화하고 열 변동을 줄이기 위해 태양 동기 궤도(새벽-황혼 궤도)를 가정하며, 저궤도는 지연 시간과 방사선 노출을 제한하는 데 도움이 됩니다. 해결해야 할 가장 어려운 문제 중 하나는 대규모 컴퓨팅 환경에서 발생하는 열을 제거하는 방법입니다. 우주는 진공 상태이므로 과도한 열은 방열기로 전달되어야 합니다. 

의미 있는 규모에서 이러한 현실은 단일 구조의 "박스형 데이터 센터"보다는 모듈식으로 구성되고 유지보수가 가능한 시스템으로의 아키텍처적 사고를 이끌어냅니다. 여러 요소들이 함께 작동하며, 각 요소는 자체적인 전력 생산과 열 방출을 관리하고 고속 링크를 통해 통신하게 될 것입니다.

대규모로 볼 때, 이는 다음과 같은 의미를 내포할 가능성이 높습니다.

• 모듈식 구축을 통해 시간이 지남에 따라 수 메가와트급 용량에 도달할 수 있습니다.
• 고속 저지연 상호 연결(현재 일반적으로 사용되는 것보다 훨씬 높은 데이터 전송률과 낮은 에너지 소비량을 제공하는 광 링크 포함).
• 모듈의 수명이 제한적이며 궤도에서 제거 후 교체될 수 있다는 가정을 바탕으로 한 신뢰성 및 교체 모델은 기존의 일회성 우주선보다는 함대 운용에 더 가깝습니다.

AMD는 미래를 위한 기반을 제공합니다

AMD의 적응형 컴퓨팅 기술은 NASA의 화성 탐사 로버와 아르테미스 II 미션의 이미지 처리 및 항법 가속을 포함하여 수십 년 동안 우주 탐사를 지원해 왔습니다. (AMD의 우주 분야 전문성에 대한 자세한 내용은 "AMD in Space: 검증된 전문성, 제품으로 임무 지원"을 참조하십시오 .)

AMD는 우주 AI를 일회성 엔지니어링 프로젝트가 아닌, 반복 가능한 플랫폼 구축 여정으로 만드는 데 주력합니다. 이를 위해 임무에 맞춰 크기를 조절할 수 있는 적응형 및 확장형 컴퓨팅 구성 요소(CPU, GPU, FPGA, 가속기 등)와 모듈식 설계 철학을 결합합니다 .

이 접근 방식은 기존의 엣지 컴퓨팅 전략을 우주 공간으로 확장합니다. 지상 구축에 적용했던 것과 동일한 플랫폼 일관성을 제공함으로써, 파트너사가 처음부터 다시 설계할 필요 없이 시간이 지남에 따라 기능을 발전시킬 수 있는 반복 가능한 여정을 지원합니다.

개방성 또한 매우 중요합니다 . 우주 임무는 여러 전문 공급업체의 협력으로 이루어지며, 어떤 단일 공급업체도 전체 솔루션을 좌우할 수 없고, 또 그래서도 안 됩니다.

AMD는 파트너들이 더욱 다양한 선택지와 간편한 방식으로 엔드투엔드 시스템을 통합, 최적화 및 검증할 수 있도록 개방형 소프트웨어와 개방형 표준에 투자하고 있습니다. 소프트웨어 측면에서 AMD ROCm™ 소프트웨어는 AI 및 HPC를 위한 개방형 소프트웨어 스택의 일부로, 개발자들이 AMD 가속기에서 커널에서 애플리케이션으로 원활하게 전환할 수 있도록 설계되었습니다. 시스템 측면에서 AMD는 고성능 AI 시스템이 벤더 종속 없이 확장될 수 있도록 개방형 보안, 인터커넥트 및 인프라 표준을 주도적으로 추진하고 있습니다.

새로운 개척지: 지구에서 궤도까지 AI 확장

이 대화에서 가장 흥미로운 부분은 AI가 컴퓨팅을 통해 영향력을 발휘할 수 있는 영역, 특히 원격지, 제약이 많은 환경, 그리고 임무 수행에 매우 중요한 환경까지 확장되고 있다는 점입니다. 데이터가 생성되는 곳에 더 가까운 곳에 인공지능을 배치함으로써 지연 시간을 줄이고 대역폭을 절약하며 임무 성과를 향상시킬 수 있습니다. 이는 공장, 병원, 차량은 물론 우주 공간에서도 마찬가지입니다.

AMD는 앞으로도 우리가 가장 잘하는 일, 즉 현실을 고려한 엔지니어링, 전체 시스템 최적화, 그리고 지구에서 궤도, 그리고 그 너머까지 효율적으로 확장 가능한 기술을 구축하는 데 전념할 것입니다.