인공지능 하드웨어 분야에서 획기적인 진전이 이루어졌다. 핀란드의 탐페레 대학교와 프랑스의 마리 에 루이 파스퇴르 대학교 연구팀이 초박형 유리 섬유를 따라 이동하는 강력한 레이저 펄스를 이용해, 기존 실리콘 기반 전자식 장치로는 불가능했던 속도로 복잡한 AI 연산을 성공적으로 수행했다.
이 공동 연구는 괴리 젠티(Goëry Genty), 존 더들리(John Dudley), 다니엘 브루너(Daniel Brunner) 교수가 이끌었으며, 마틸드 하리(Mathilde Hary) 박사와 안드레이 에르몰라예프(Andrei Ermolaev) 박사가 핵심 기여를 했다. 연구팀이 개발한 광학 컴퓨팅 시스템은 기존 전자식 장치보다 수천 배 빠른 정보 처리가 가능하며, 이미지 인식 등에서 기존 시스템과 동등한 정확도를 유지하는 것이 특징이다.
연구진은 “비선형 광섬유 광학 분야의 기초 연구가 연산의 새로운 접근법을 이끌 수 있음을 보여준다”며, “물리학과 머신러닝을 융합함으로써 초고속·고효율 AI 하드웨어로 가는 새로운 길을 열고 있다”고 밝혔다.
이번 혁신은 신경망에서 영감을 받은 ‘익스트림 러닝 머신(Extreme Learning Machine)’ 아키텍처를 활용한다. 기존 전자 회로나 알고리즘 대신, 강렬한 빛 펄스와 유리 사이의 비선형 상호작용을 통해 연산을 수행한다. 이 방식은 대역폭, 데이터 처리량, 전력 소모 등에서 한계에 다다른 기존 전자식 장치의 문제를 해결할 수 있는 새로운 대안으로 주목받고 있다.
이번 기술의 응용 가능성은 학계에만 국한되지 않는다. AI 모델이 점점 대형화되고 에너지 소모가 커지는 상황에서, 이 기술은 컴퓨팅 인프라의 병목 현상을 해소하는 데 기여할 수 있다. 연구진은 궁극적으로 실험실 밖에서도 실시간으로 작동하는 칩 내장형 광학 시스템을 개발해, 실시간 신호 처리, 환경 모니터링, 초고속 AI 추론 등 다양한 분야에 적용하는 것을 목표로 하고 있다.
이러한 발전은 컴퓨팅 업계에 중요한 시점에 등장했다. 라이트매터(Lightmatter), 라이트솔버(LightSolver) 등 기업들도 광(光) 컴퓨팅 분야에서 빠르게 진전을 이루고 있다. 라이트매터는 2025년 여름 M1000 플랫폼 출시를 앞두고 있으며, 라이트솔버는 최근 세계경제포럼(WEF)에서 2025년 테크놀로지 파이오니어로 선정됐다. 차세대 컴퓨팅을 위한 빛의 활용 경쟁이 그 어느 때보다 치열해지고 있다.