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LG유플·KAIST, 양자컴퓨터로 6G통신 시대 선점 나선다

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Tuesday, June 14, 2022, 09:06:57

지상 2000km 상공 저궤도 위성 네트워크 최적화 알고리즘 연구

 

인더뉴스 김용운 기자ㅣLG유플러스는 한국과학기술원(KAIST)과 협력해 양자컴퓨터로 6G 저궤도위성 네트워크 최적화 연구를 진행했다고 14일 밝혔습니다. 

 

지난해 12월부터 LG유플러스와 KAIST 이준구 교수 연구팀, 한동수 교수 연구팀은 6개월간 세계 최초로 상용화된 D-웨이브(D-wave) 양자컴퓨터를 사용해 6G 저궤도위성 네트워크 망 구조 최적화를 연구했습니다.

 

위성 네트워크에서는 데이터가 오고 가는 경로가 연결점(node)의 수에 비례해 늘어납니다. 위성끼리 통신이 가능한 거리에 접근하면 망을 수시로 재구성해야 하는데, 이 때 가장 빠른 경로를 찾아 데이터를 전송하도록 네트워크 최적화가 필요합니다.

 

200~2000km 상공에 떠있는 저궤도위성은 고도 3만6000km에 고정된 정지궤도위성과는 달리 위성의 위치가 실시간으로 바뀌기 때문에 단시간에 최적의 네트워크 구성을 찾아내는 고난도 기술이 6G 저궤도위성 네트워크 최적화에 필요합니다.   

 

연구팀은 이를 ‘이차 비제한 이진 최적화 문제(Quadratic Unconstrained Binary Optimization Problem; QUBO)’로 보고, 양자컴퓨터로 하나의 위성에서 통신할 수 있는 주변 위성의 개수와 거리를 정해 양자컴퓨터로 빠르게 계산하는 데 성공했습니다.

 

연구팀의 양자컴퓨터를 이용한 위성 네트워크 최적화 알고리즘은 기존 최적화 알고리즘 대비 홉(Hop)의 수와 경로 길이가 획기적으로 감소하는 결과를 얻었습니다. 이를 통해 위성통신 환경에서도 지상통신과 차이가 없는 초성능(1Gbps 이상의 이용자 체감속도)·초정밀(종단간 5ms 이하의 지연시간) 서비스를 구현할 수 있다는 것을 확인했습니다.

 

이 최적화 기술이 상용화되면 6G에서 추구하는 '초공간성'을 구현할 가능성이 커집니다. '초공간'이란 지상에서 고도 10km까지, 최대 시속 1000km로 움직이는 물체에도 통신을 연결하는 것을 뜻한다. 최적화된 위성통신을 이용하면 지상뿐만 아니라, 비행기나 사막 등 지금은 통신서비스가 불가능한 지역에서도 6G 통신이 가능해집니다.

 

양자컴퓨터는 양자의 물리적 특성을 이용해 높은 연산력을 발휘한다. 현재 IBM, 구글, AWS, 마이크로소프트 등 글로벌 IT기업에서 양자컴퓨터 연구를 진행하고 있습니다. 특히 캐나다의 D-웨이브(D-wave)에서는 세계 최초로 상용화된 양자컴퓨터 클라우드 구독서비스를 제공하고 있으며, 특정한 조합을 찾는 최적화 문제의 해를 빠르게 구할 수 있다. 이를 활용한 국내 산·학·연의 연구가 진행중입니다.

 

LG유플러스는 양자컴퓨터 활용 연구뿐만 아니라 양자컴퓨터의 공격을 막을 수 있는 ‘양자내성암호(PQC)’를 적용한 기업전용회선을 지난 4월 상용화하는데 성공했습니다.

 

이상헌 LG유플러스 NW선행개발담당은 "미래 핵심기술인 양자컴퓨터를 통해 위성통신에서도 최적의 통신 품질을 제공하겠다”며 "다가올 6G 시대에 앞서 선진 기술을 선도적으로 연구함으로써 고객에게 빼어난 경험을 제공하겠다"고 말했습니다. 

 

이준구 KAIST IT융합연구소 소장(주식회사 큐노바 대표)은 "산학 협력을 통해 양자컴퓨터의 6G 통신 적용 사례를 발굴할 수 있어 의미있는 연구였다"며 "양자컴퓨터는 서비스 최적화뿐만 아니라 신약과 신물질 디자인, 물류, 핀테크 등 다양한 분야에서 실응용이 가능하다”고 말했습니다. 

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김용운 기자 lucky@inthenews.co.kr


SK하이닉스, 차세대 모바일 낸드 솔루션 ‘ZUFS 4.0’ 개발

SK하이닉스, 차세대 모바일 낸드 솔루션 ‘ZUFS 4.0’ 개발

2024.05.09 10:43:17

인더뉴스 이종현 기자ㅣSK하이닉스[000660]가 온디바이스(On-Device) AI용 모바일 낸드 솔루션 제품인 'ZUFS(Zoned UFS) 4.0'을 개발하는 데 성공했다고 9일 밝혔습니다. 온디바이스 AI는 물리적으로 떨어진 서버의 연산을 거치지 않고 기기 자체에서 AI 기능을 구현하는 기술입니다. 스마트폰 기기가 자체적으로 정보를 수집하고 연산하도록 해 AI 기능의 반응 속도는 빨라지고 사용자 맞춤형 서비스 기능도 강화되는 장점이 있습니다. 이번 ZUFS는 플래시 메모리 제품인 UFS의 데이터 관리 효율이 향상된 제품입니다. 스마트폰 앱에서 생성되는 데이터를 공간 구분 없이 동시에 저장했던 기존 UFS와 달리 여러 데이터를 용도와 사용 빈도 등 기준에 따라 각각 다른 공간에 저장해 스마트폰 OS의 작동 속도와 저장 장치의 관리 효율성을 높인다고 회사 측은 설명했습니다. 또한, 장시간 사용 환경에서 스마트폰 앱 실행 시간을 기존 UFS 대비 약 45% 향상시켰으며 저장 장치의 읽기, 쓰기 성능이 저하되는 정도가 UFS 대비 4배 이상 개선됨에 따라 제품 수명도 약 40% 늘어났다고 덧붙였습니다. SK하이닉스는 "ZUFS 4.0은 모바일 기기에서 온디바이스 AI를 구현하는 데 최적화된 메모리반도체로 업계 최고 성능 구현을 통해 HBM으로 대표되는 초고성능 D램에 이어 낸드에서도 AI 메모리 시장을 이끌어 갈 것"이라며 "AI 붐이 도래하기 전인 2019년부터 고성능 낸드 솔루션에 대한 시장 수요가 발생할 것으로 내다보고 글로벌 플랫폼 기업과 협업해 ZUFS 개발을 시작했다"고 강조했습니다. SK하이닉스는 고객사에 제공한 초기 단계 ZUFS 시제품을 바탕으로 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 규격에 적합한 4.0 제품을 개발했다고 설명했습니다. 회사는 올해 3분기부터 ZUFS 4.0 제품 양산에 들어갈 계획으로 양산 제품은 향후 글로벌 기업들이 내놓을 온디바이스 AI 스마트폰들에 탑재될 예정입니다. 안현 SK하이닉스 부사장은 "빅테크 기업들이 자체 개발한 생성형 AI를 탑재한 온디바이스 개발에 집중하면서 여기에 필요한 메모리에 대한 요구 수준이 높아지고 있다"며 "고객 요구에 부응하는 고성능 낸드 솔루션을 적시 공급하는 한편, 세계 유수 기업들과의 파트너십을 강화해 '글로벌 1등 AI 메모리 프로바이더의 위상을 공고히 해나갈 것"이라고 말했습니다.


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