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- 중국이 "삼체 컴퓨팅 별자리"를 통해 계획 중인 지구 궤도에 있는 AI 데이터 센터
- 레이저 신호로 통신하는 2,800개의 상호 연결된 위성으로 구성
- AI 컴퓨터 센터는 초당 1,000페타옵스의 성능을 달성할 것으로 예상
- 현재 가장 강력한 슈퍼컴퓨터는 미국 로렌스 리버모어 연구소의 앨 케피탄은 1.72페타옵스
- 전력은 태양에서 냉각은 우주에서

중국, 우주에 최초 AI 슈퍼컴퓨터 구축
중국 AI 컴퓨터 네트워크용 최초 위성 궤도 진입

궤도 데이터 센터:
중국이 최초의 우주 AI 컴퓨터 센터를 건설하기 시작했다. 첫 12개의 위성이 이미 궤도에 진입했다. 완공되면 궤도 데이터 센터는 2,800개의 위성으로 구성되며, 이 위성들이 합쳐져 1,000페타옵(PetaOps:초당 1,000경 연산)의 컴퓨팅 파워를 제공할 것이다. 우주에 설치된 이 AI 슈퍼컴퓨터는 인공지능의 운영 효율성을 높이기 위한 것이다. 냉각은 우주에서, 전기는 태양에서 공급받기 때문이다. 

▲ 이 중국 발사체는 새로운 궤도 AI 슈퍼컴퓨터의 첫 12개 AI 위성을 우주로 운반하고 있다. © ADA Space(Chengdu Guoxing Aerospace Technology)

인공지능은 급속도로 발전하며 매혹적인 새로운 가능성을 제시하고 있다. 하지만 엄청난 자원을 소모한다. AI 시스템인 ChatGPT만 해도 하루에 약 564메가와트의 전력을 필요로 하는 것으로 추산되며, 이러한 추세는 계속 증가하고 있다. 모든 AI 데이터 센터는 운영 및 냉각을 위해 이미 국가 전체와 맞먹는 양의 전기와 물을 사용하고 있다. 더 효율적이고 지속 가능한 해결책을 찾지 못한다면 이는 환경과 기후에 심각한 문제를 야기할 수 있다.

하지만 어떻게? 한 가지 가능성은 아날로그 컴퓨팅 기술이나 Deepseek과 같은 더 작고 강력한 AI 모델을 통해 AI 시스템을 더욱 효율적으로 만드는 것이다. 또 다른 접근 방식은 냉각 및 전력 관리가 용이한 지역, 예를 들어 바다나 우주로 AI 데이터 센터를 이전하는 것이다.

AI 위성 네트워크

이것이 바로 중국이 새로운 "삼체 컴퓨팅 별자리(Three-Body Computing Constellation)"를 통해 계획하고 있는 것이다. 이는 지구 궤도에 있는 AI 데이터 센터다. 완공되면 레이저 신호로 통신하는 2,800개의 상호 연결된 위성으로 구성될 것이다. 각 위성은 80억 개의 매개변수를 가진 AI 모델을 호스팅하게 된다. 이 AI를 탑재한 최초의 12개의 위성은 2025년 5월 14일 지구 궤도에 발사되었다.

새로운 위성 AI는 엣지 컴퓨팅을 기반으로 한다. 인공지능에 필요한 컴퓨팅 작업은 클라우드나 원격 데이터 센터가 아닌 로컬에서 실행된다. 이러한 엣지 AI는 노트북, 스마트폰 또는 기타 로컬 컴퓨터에서 인터넷에 연결되지 않고 독립적으로 실행될 수 있는 Llama, Siri, Alexa와 같은 AI 시스템에서도 찾아볼 수 있다. 장점은 처리할 데이터를 전송할 필요가 없기 때문에 이러한 AI가 더 빠르고 효율적이라는 것이다.

초당 1,000페타옵스(PetaOps) 계획

중국 기업 ADA Space에 따르면, 새로운 중국 위성 AI의 각 AI 모델은 초당 744조 건의 컴퓨팅 작업(TeraOps)을 수행할 수 있다. AI 위성의 모듈형 시스템이 상호 연결되면, 전체 궤도 AI 컴퓨터 센터는 초당 1,000페타옵스의 성능을 달성할 것으로 예상된다. 비교하자면, 세계에서 가장 강력한 슈퍼컴퓨터인 미국 로렌스 리버모어 국립연구소의 엘 캐피탄은 1.72페타옵스를 달성한다.

새로운 AI 위성은 다른 위성에서 수집한 날씨, 기후, 천문학 등의 데이터를 지구 궤도에서 직접 처리할 수 있다. 이를 통해 분석 속도가 더 빠르고 효과적일 수 있다. 지금까지 방대한 양의 원시 데이터는 제한된 대역폭의 무선 링크를 통해 지구로 전송되어야 했다. 이는 시간과 자원을 소모한다. 궤도 데이터 센터는 이러한 데이터를 현장에서 분석할 수 있도록 하여 결과만 지구로 전송하면 된다. 운영자들은 "이 위성군은 궤도 데이터의 실시간 처리를 가능하게 할 것이다"고 말했다.

▲ 발사 전 중국의 AI 위성 중 하나. © ADA Space

태양과 우주는 전력과 냉각을 제공한다.

궤도 데이터 센터의 결정적인 장점은 효율성에 있다. 우주의 차가운 공기가 전력 소모가 큰 팬이나 수냉식 냉각 장치 없이 위성에 탑재된 컴퓨터 시스템을 냉각한다. 태양 전지는 컴퓨터에 필요한 전력을 공급하므로 이러한 궤도 데이터 센터는 비교적 기후 친화적이다. AI 데이터 센터에 대한 수요가 증가하는 것을 고려할 때, 로켓 발사 및 위성 건설에 대한 지출 증가는 그만한 가치가 있을 수 있다.

중국은 이러한 AI 슈퍼컴퓨터를 궤도에서 운영하기 시작한 최초의 국가다. 미국과 유럽에서도 우주 컴퓨터에 대한 초기 시험이 진행 중이다. 저장(Zhejiang) 연구소의 왕 지안(Wang Jian)은 마카오에서 열린 한 컨퍼런스에서 "인공지능을 노트북이나 휴대폰뿐 아니라 우주에도 어떻게 적용할 수 있을지 고민해 볼 좋은 시점이다"고 말했다.

하지만 지구 궤도는 이미 점점 더 혼잡해지고 있다. 스타링크(Starlink)와 같은 위성들은 최근 몇 년 동안 수천 개의 위성을 지구 저궤도에 발사했다. 이러한 위성들은 궤도 광대역 인터넷을 가능하게 하지만, 천문 관측을 방해하고 충돌 및 우주 쓰레기의 위험을 증가시킨다.
출처: ADA Space, CGTN, TRT Global

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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