Translate

2018년 2월 18일 일요일

10nm 공정 캐논레이크를 리스트에 올린 인텔




 인텔이 조용히 10nm 공정 캐논 레이크를 자사의 제품 리스트에 올려놨습니다. 이미 오래 전 출시되었어야 할 물건이지만, 10nm 공정의 지속적인 지연으로 인해 이미 3년 가까이 지연된 상태라 사실 내일 당장 물건이 풀려도 꽤 늦은 느낌입니다. 본래 2015년에 나왔어야 할 10nm 제품은 올해는 소량 나올 수 있을 것이라는 예측만 있는 상황입니다. 


 아무튼 리스트를 보면 이 제품은 케논레이크 U로 2+2/2+0 구성의 모바일 프로세서입니다. 하지만 아직도 완전 생산이 아닌 베타 단계로 당장 출시할 물건이 아니라는 점을 알 수 있습니다. 아마도 올해 안에는 가능할 것으로 보이기는 하지만, 당장 내년엔 AMD가 7nm 공정의 3세대 라이젠을 들고 나올 상황이라 인텔의 우위가 계속해서 이어질 수 있을지 장담하기 어려운 상황입니다. 


 글로벌 파운드리의 7nm 공정 역시 시간에 맞출 수 있을진 누구도 장담할 순 없지만, 생각보다 많이 늦지는 않을 수 있다는 증거가 있습니다. 올해 초 열린 International Solid-State Circuits Conference (ISSCC)에서 인텔은 10nm 공정으로 제조된 테스트 샘플인 SRAM을 공개했는데, 삼성이 이보다 조금 작은 7nm 공정의 256-Mbit SRAM을 들고나왔던 것입니다. 


 삼성과 협력하에 공정을 공유하는 글로벌 파운드리 역시 비슷한 성능의 7nm 공정 제품을 선보일 수 있으므로 내년에는 인텔이 AMD 대비 공정 면에서 특별히 우위를 점하기 어려운 상태에 놓일 수 있는 것입니다. 더구나 현재 루머로는 AMD는 7nm 공정에서 48코어 에픽 프로세서를 선보일 예정이라고 하는데, 이것이 사실이라면 차기 라이젠은 12코어가 되고 쓰레드리퍼는 24코어가 되는 일이 발생할 수 있습니다. 인텔이 여유롭게 10nm 공정을 런칭하면 상당히 위험한 상황이 될 수 있다는 이야기죠. 


 물론 언제나 그렇듯이 결과는 두과봐야 알겠지만, 이미 인텔은 10nm 공정의 심각한 지연과 멜트다운 보안 이슈로 인해 업계 최고라던 기술력이 의문시되는 상황입니다. 당장 실적은 좋지만 이런 식이면 앞으로 1-2년 후에는 큰 어려움을 겪을지도 모릅니다. 아무래도 이 문제를 해결할 특단의 개혁이 필요할 것 같습니다. 


 참고 



설탕 음모론(sugar conspiracy)은 허구다



 설탕 음모론은 음모론이 본고장(?)인 미국에서 나왔던 음모론 가운데 하나로 설탕 혹은 설탕이 많이 들어간 음식을 판매하는 기업 (예를 들어 과자, 디저트, 탄산 음료를 포함한 가당 음료 제조사)들이 연구자를 돈으로 매수해서 설탕의 위험성을 희석시키고 포화지방 위험성을 부각시켰다는 주장입니다. 


 이런 음모론이 지금에서는 별 의미가 없는 게 포화지방, 설탕 모두가 과도하면 위험하다는 증거가 제법 존재하기 때문입니다. 따라서 대부분의 국가에서 이를 과도하게 섭취하지 않도록 권장하고 있습니다. 한국의 경우 첨가당(added sugar)은 미국과 같이 전체 열량의 10% 이내로 제한하도록 권장하고 있으며 포화지방은 미국의 10%보다 강화된 7%를 권장 기준치로 제시하고 있습니다. 


 따라서 가공 식품의 경우 포장지에 함량과 더불어 하루 섭취 권고량의 몇 %인지 표시하고 있습니다. 여기서 %를 표시하는 이유는 하루 100% 이상 먹지 말라는 의미입니다. 이 내용에 대해서는 제 책인 과학으로 먹는 3대 영양소에서 설명한 바 있습니다. 



 그런데 여기서 이 내용을 소개하는 이유는 사실 본래 이 책에 설탕 음모론에 대한 이야기를 실어보려고 했기 때문입니다. 그러나 내용을 줄이는 과정에서 삭제된 것입니다. 


 아무튼 설탕 음모론이 과거 이야기했던 내용은 이제 별 의미가 없어졌지만, (대부분의 국가에서 이 두 가지를 규제하므로) 과연 과거에는 그런일이 있었을까라는 의문이 남습니다. 이에 대해서 콜롬비아 대학 및 시티 대학 (Columbia University's Mailman School of Public Health and the City University of New York challenge)의 연구자들이 문헌을 고찰해 그 가능성을 검증했습니다. 


 결론부터 말하면 다른 음모론과 마찬가지로 설탕 음모론 역시 근거가 없는 이야기로 결론이 났습니다. (the historical evidence does not support these claims) 이 이야기의 근원은 1960년대 하버드 대학의 마크 헤그스티드(D. Mark Hegsted)가 이끈 연구에서 포화지방이 콜레스테롤 수치를 높인다는 결과가 나왔는데 비해 설탕의 효과는 미미하게 나왔던 데 있습니다. 


 흥미롭게도 이 연구는 버터처럼 포화지방 함량이 높은 유제품을 만드는 관련 기업과 단체에서 지원을 받았는데, 이로 인한 논쟁이 있었습니다. 왜냐하면 나중에 하버드 연구자들이 설탕 관련 기업에서도 자금 지원을 받았다는 사실이 알려졌기 때문입니다. 하지만 이 연구 결과는 누구에게 돈을 더 받았느냐보다는 당시 연구의 한계 때문에 발생한 것이었습니다. 


 당시에는 과도한 설탕 섭취가 나쁘다는 사실을 잘 몰랐는데, 이를 입증할 연구가 부족했기 때문이기도 했고 지금처럼 많이 먹지도 않았기 때문입니다. 이를 알게된 것은 첨가당 섭취가 크게 증가하고 이에 따라 비만 인구도 크게 증가한 20세기 후반의 일입니다. 버터 같은 유제품의 문제가 먼저 알려진 이유는 아마도 과도한 섭취 증가가 첨가당 (설탕 및 액상과당 등) 보다 더 먼저 발생해서 연구가 더 잘되었기 때문이었을 것입니다. 


 만약 설탕회사에서 돈을 받았기 때문에 연구자들이 이를 발표하지 않았다면 지금 우리가 알고 있는 연구와 가이드라인은 어떻게 된 것인지 설명할 도리가 없을 것입니다. 물론 그 반대의 경우도 마찬가지겠죠. 사실 이런 연구가 미국 한 국가에서만 진행되지도 않을 것이고 하버드 대학만 연구하는 것도 아닐 텐데 연구비를 일부 지원하는 게 어떤 효과가 있을지 매우 의심스럽습니다. 역학 연구의 경우 국가 지원이 가장 흔하기 때문에 회사 한 두 곳에서 결과를 장기간 조작하기도 어렵습니다. 


 대표적으로 담배 산업의 경우 담배가 해롭지 않다는 연구를 지원하려고 했지만, 결국 압도적으로 많은 증거 앞에 실패한 사례가 있었습니다. 이 때 기업이 배운 교훈은 대학 한 두 곳을 지원하는 게 사실 별 의미가 없다는 점일 것입니다. 그보다 더 많은 연구자들이 독립적으로 연구 결과를 발표할 것이고 연구비를 담배회사에서 지원받은 연구에 대해서는 상당히 신뢰성이 의문시 되면서 연구자의 경력에도 큰 흠집이 날 것이기 때문이죠. 결국 나중에 가면 지원받겠다는 연구자도 없어질 가능성이 큽니다. 


 하지만 이 음모론에도 한 가지 진실은 있습니다. 그것은 기업이나 단체에서 자신에게 유리한 연구를 지원하려는 동기를 지니고 있다는 것입니다. 따라서 논문을 저널에 제출할 때 반드시 어디서 자금을 지원받았는지 공개할 의무가 있습니다. 예를 들어 제약 회사에서 자금을 지원받은 연구에서 이 회사 약물이 경쟁사 대비 효과적이라는 내용이 들어간다면 당연히 송곳 검증이 필요할 것입니다. 


 그런데 1960년대에는 이런 의무가 없어 나중에 자금을 어디서 지원받았느냐를 두고 논쟁이 벌어졌던 것이고 설탕 음모론 역시 그런 배경에서 탄생한 것으로 보입니다. 하지만 연구 문헌을 검토한 결과 비록 양대 산업에서 이런 시도가 있었긴 했어도 담배의 사례처럼 의미있는 결과는 얻지 못했던 것 같습니다. 이제 미국 뿐 아니라 대부분의 국가에서 설탕과 포화지방 두 가지 다 섭취를 제한할 것을 권고하기 때문이죠. (제 책에서 상세히 설명했습니다) 다시 말해 기업들의 노력에도 과학적 사실을 바꾸려는 시도는 성공하기 어렵다는 것입니다. 음모론은 그냥 음모론일 뿐입니다. 


 여담이지만, 저는 다행히 어디서도 연구비 지원을 받지 못해서 논문 제출할 때 비교적 편합니다. 받은 연구비가 없다고 적기만 하면 되니 다른 해명도 필요없습니다. 그나마 한 가지 위안이라고 할까요. 


 참고 



"Was there ever really a "sugar conspiracy"?" Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aaq1618 




우주 이야기 751 - 100개의 새로운 외계 행성을 찾아낸 케플러 우주 망원경



(After detecting the first exoplanets in the 1990s it has become clear that planets around other stars are the rule rather than the exception and there are likely hundreds of billions of exoplanets in the Milky Way alone. The search for these planets is now a large field of astronomy. Credit: ESA/Hubble/ESO/M. Kornmesser)


 케플러 우주 망원경 데이터를 이용해서 새롭게 100개의 외계 행성을 찾아냈다는 소식입니다. K2 임무 기준으로는 지금까지 총 300개에 가까운 외계 행성이 추가된 것이라고 합니다. 앞서 소개드린 것처럼 케플러 우주 망원경은 연장 임무를 진행하던 중 망원경의 자세를 고정하는 리액션 휠의 고장으로 인해 임무가 종료될 위기를 맞기도 했습니다. 


 하지만 태양광과 두 개의 리액션 휠을 이용하는 K2 연장 임무를 통해 케플러는 지금까지 임무를 진행하고 있습니다. 2016년에 이미 100개의 외계 행성이 K2 임무를 통해서 확인되었고 지금도 새로운 외계 행성들이 계속해서 찾아지고 있는 것입니다. 




 케플러 우주 망원경은 2009년 발사되었으며 사실 이미 연장 임무 기간도 끝난 상태이지만, 외계 행성의 발견은 지금도 끝나지 않고 계속되고 있습니다. 앞으로도 수년 이상 활약을 더 할 수 있을 것으로 기대되는 상태입니다. 


 케플러 과학자 팀은 이번 탐사에서 275개의 후보 가운데 149개를 실제 외계 행성으로 확인했으며 이 가운데 95개가 완전히 새롭게 발견된 외계 행성이라고 설명했습니다. 지금까지 케플러가 보고한 외계행성 후보는 5100개에 달하며 아직도 분석은 끝나지 않은 상태입니다. 


 하지만 케플러와 지상의 다른 망원경으로 찾아낸 외계 행성은 전체의 극히 일부에 불과할 것입니다. 앞으로 발사가 예정된 Transiting Exoplanet Survey Satellite와 다른 차세대 관측 장비의 힘을 빌리면 앞으로 수만 개 이상의 외계 행성이 그 존재를 드러낼 것으로 기대됩니다. 


 참고 


Astronomical Journal (2018). DOI: 10.3847/1538-3881/aaadff 

2018년 2월 17일 토요일

어떤 지형도 통과하는 초미세 마이크로 로봇



(The microTUM robot, visible just under the U on this US penny, uses magnets to drive itself through different terrain inside the body(Credit: Purdue University/Georges Adam))


 앞서 소개드린 것과 같이 자기력을 이용해서 조종하는 마이크로 로봇에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있습니다. 물론 실제로 이런 마이크로 로봇이 과연 얼마나 실용성이 있는지에 대해서는 논란의 여지가 있을 수 있지만, 최근 연구가 활발해지면서 다양한 마이크로 로봇이 경쟁적으로 등장하고 있습니다. 


 퍼듀 대학의 연구팀은 400x800㎛ 크기의 마이크로 로봇인 microscale magnetic tumbling robot (μTUM or microTUM)를 공개했습니다. microTUM은 특히 인체 내에서 움직이는 상황을 가정하고 개발되고 있습니다. 그런데 사실 인체 내부은 아무것도 없는 빈공간이 아니라 여러 가지 체액으로 차 있고 다양한 거친 지형이 존재하는 환경입니다. 


 연구팀은 이런 환경에서도 어느 방향이든지 쉽게 움직을 수 있는 마이크로 로봇을 연구했습니다. 그 결과 가운데가 오목한 독특한 블록 구조가 가장 유리하다는 결론을 내렸습니다. 로봇이라고하지만 사실 자체적으로는 어떤 동력이나 조절 장치가 없기 때문에 자기장을 이용해서 움직이는데, 가운데 부분은 약물을 이동시키는 역할을 할 수 있다고 합니다. 




(동영상) 


 작은 마이크로 로봇이 움직이는 모습은 매우 신기한데, 이 마이크로 로봇이 실제로 약물을 안전하게 목적지로 이동시킬 수 있는지 여부는 상당히 많은 검증이 필요해 보입니다. 아무튼 작고 귀엽게 생긴 마이크로 로봇임에는 틀림없습니다. 


  참고 


열수 분출공 주변에서 알을 키우는 심해 가오리



(Over 150 egg cases were discovered near a black smoker in the deep waters near the Galápagos Islands. The research team collected four egg cases using a remotely operated underwater vehicle for DNA analysis. Credit: Ocean Exploration Trust)

(DNA analysis revealed that the egg cases found near the black smoker belong to the skate species Bathyraja spinosissima, commonly known as deep-sea skates. The researchers believe the fish use the volcanic heat emitted from the hydrothermal vents to accelerate the typically years-long incubation time of the eggs. Credit: Julye Newlin, Ocean Exploration Trust)


 열수 분출공(hydrothermal vent)는 대부분 수심 수천미터의 심해 바다에 존재하는 지형으로 다양한 화학물질을 포함한 뜨거운 온천이 올라오는 것으로 이해할 수 있습니다. 지구 지각의 지열에 의해 덮혀진 섭씨 수백도의 물이 높은 압력때문에 기화하지 못하고 마치 연기처럼 뿜어져 나오는 것입니다. 여기서 나오는 화학 물질 때문에 마치 검은 매연 처럼 보여 블랙 스모커라고 불리는 것도 있습니다. 


 열수 분출공의 존재보다 더 놀라운 것은 이 주변에 수많은 생명체가 이 환경에 적응해 살아가고 있다는 것입니다. 열수 분출공에서 나오는 화학 물질을 분해하는 미생물이 있고 다시 이 미생물을 먹으면서 살아가는 여러 생물체가 존재합니다. 그리고 이 열기에 이끌려 열수 분출공 주변으로 모여드는 생물체도 있습니다. 


 하지만 최근 과학자들이 갈라파고스 제도 근방의 열수 분출공에서 발견한 것은 정말 뜻밖의 생물체였습니다. 펜실베니아 주립대학의 찰스 피셔 교수(Charles Fisher, Professor and Distinguished Senior Scholar of Biology at Penn State )와 그 동료들은 무인 잠수정 (ROV)를 이용해 심해 가오리의 일종인 저자가오리속에 속하는 Bathyraja spinosissima의 알주머니가 열수 분출공 주변에 있다는 사실을 발견했습니다. 


 연골어강 홍어목 홍어과에 속하는 이 연골 어류는 상당히 큰 주머니에 쌓인 알을 낳는데, 자연계에서 알이 부화하는데 가장 긴 시간이 걸리는 어류로도 알려져 있습니다. 가오리는 이 알을 블랙 스모커에서 수십 m 떨어진 위치에 놓아둔 것으로 보이는데, 수년에 걸리는 부화시간을 단축시킬 수 있는 것으로 보입니다. 




(동영상) 


 차가운 심해 환경에서는 모든 대사가 느리게 일어날 수 밖에 없습니다. 심해 가오리 같은 대형 어종의 경우 알도 매우 큰 편으로 부화까지 오랜 시간이 걸립니다. 만약 더 따뜻한 환경이라면 알의 부화속도도 빨라질 것이고 그 만큼 생존할 기회도 늘어날 것입니다. 아마도 열수 분출공 주변에 알을 낳는 습성은 그렇게 진화한 것으로 보입니다. 


 오랜 세월 심해 환경에 맞게 적응한 저자가오리는 사실 환경 변화에 매우 취약한 종입니다. 느린 대사과정으로 자라는 속도도 늦고 한 세대가 매우 길기 때문입니다. 따라서 마구잡이로 남획할 경우 쉽게 멸종될 수 있어 이들의 생태를 이해하고 보호하려는 노력이 필요합니다. 


 참고 


Pelayo Salinas-de-León et al, Deep-sea hydrothermal vents as natural egg-case incubators at the Galapagos Rift, Scientific Reports (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-20046-4 

우주 이야기 750 - 블랙홀 주변에 도넛 모양 구조물



(The central region of the spiral galaxy M77. The NASA/ESA Hubble Space Telescope imaged the distribution of stars. ALMA revealed the distribution of gas in the very center of the galaxy. ALMA imaged a horseshoe-like structure with a radius of 700 light-years and a central compact component with a radius of 20 light-years. The latter is the gaseous torus around the AGN. Red indicates emission from formyl ions (HCO+) and green indicates hydrogen cyanide emission. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Imanishi et al., NASA/ESA Hubble Space Telescope and A. van der Hoeven)


 은하 중심 블랙홀은 은하에서 가장 큰 블랙홀일 뿐 아니라 은하의 진화에 큰 영향을 미치는 존재입니다. 하지만 외부 은하 중심 블랙홀은 지구에서 너무 멀리 떨어져있고 두꺼운 가스에 둘러쌓여 있어 관측이 만만치 않습니다. 


 과학자들은 이론적으로 이 거대 질량 블랙홀 주변에 수십 광년 크기의 거대한 도넛 모양의 가스와 먼지 구름이 있다고 생각해왔지만, 이를 실제로 관측하기는 어려웠습니다. 비록 간접적인 증거들이 있기는 했지만, 앞서 말한 이유로 직접 관측이 매우 어려웠던 것입니다. 


 일본 국립 천문대의 마사토시 이마니시(Masatoshi Imanishi (National Astronomical Observatory of Japan))가 이끄는 연구팀은 세계 최대의 전파 망원경인 ALMA를 이용해서 활동은하 가운데 하나인 M77 은하의 중심부를 관측했습니다. 


 연구팀은 HCN(hydrogen cyanide) 및 HCO+ (formyl ions)가 방출하는 파장을 관측해 지름 40광년의 원형 구조물을 중심부에서 발견하는 데 성공했습니다. 이렇게 관측한 도넛 모양의 거대 가스 구름의 모습은 단순한 원형이 아니라 더 복잡한 구조를 지니고 있어 기존의 모델에서 생각했던 것보다 더 복잡한 요인이 작용하고 있음을 시사하고 있습니다. 


 아마도 블랙홀로 빨려드는 많은 물질이 이 주변 구조물을 거쳐가게 될 것입니다. 과학자들은 블랙홀에 중력에 이끌린 물질 가운데 일부만이 중심부로 흡수되고 나머지는 주변부에 존재할 것이라고 생각하고 있지만, 그 정확한 기전은 아직 모르는 부분이 많습니다. 앞으로 추가 관측을 통해 그 비밀을 풀어야 할 것입니다. 


 참고 


Masatoshi Imanishi et al. ALMA Reveals an Inhomogeneous Compact Rotating Dense Molecular Torus at the NGC 1068 Nucleus, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/2041-8213/aaa8df 

2018년 2월 16일 금요일

Cloud TPU 서비스를 공개한 구글





(출처: 구글)


 구글은 인공지능 연산에 특화된 자체 프로세서인 TPU (Tensor Processing Unit)을 개발했습니다. 작년에 이미 2세대 TPU를 공개한 구글은 이를 기반으로 한 클라우드 서비스에 대해서도 언급했다고 합니다. 그리고 이번 주에 구글은 클라우드 기반 TPU 서비스인 Cloud TPU의 베타 서비스를 시작한다고 발표했습니다. 


 TPUv2 프로세서는 듀얼 코어 디자인으로 한 개의 코어 당 128x128 mixed multiply unit (MXU)를 지녀 45TFLOPS의 연산을 수행할 수 있다고 합니다. 아마도 이는 인공지능 관련 연산을 의미할 것입니다. 각각의 프로세서는 8GB HBM 메모리 두 개와 연결되어 프로세서 당 16GB의 용량과 600GB/s의 대역폭을 지니고 있습니다. 그리고 노드 당 4개의 프로세서를 지녀 노드 당 180 TFLOPS의 연산 기능을 지니고 있습니다. 


 구글은 이를 64개 연결한 포드를 이용해 11.5 페타플롭스 연산 능력과 4TB HBM 메모리를 지닌 클라우드 시스템을 구축했습니다. 그리고 이를 통해서 관련 클라우드 서비스를 진행할 것으로 보입니다. 소식을 전한 아난드텍에 의하면 TPU 한 개당 시간당 6.5달러 정도 비용을 받을 것 같다고 하네요. 인공 지능 관련 업무, 예를 들어 신경망을 사용해야 하는 경우 성능을 감안할 때 아주 비싼 비용은 아닐 것입니다. 


 특히 한국에서는 시스템 구축 비용도 있지만, 전기료가 만만치 않아서 개인 개발자나 연구자라면 집에 컴퓨터 놓고 하는 것보다 더 나은 대안이 될 수 있을 것 같습니다. 그리고 신경망 관련 연구나 업무를 하는 데 항상 사용하는 건 아니라면 시스템을 구축 및 유지 비를 아낄 수 있는 대안처럼 보이기도 하네요. 과연 클라우드와 인공지능을 연계해서 얼마나 성과를 거둘 수 있을지 결과가 주목됩니다. 


 참고