
우리 학부 정명수 교수님 연구팀이 그래프 신경망 기반 기계학습의 단대단 추론 연산을 가속할 수 있는 AI 반도체 기술(이하 오토GNN)를 세계 최초로 개발했습니다.
그래프는 일련의 꼭짓점들과 그들 사이의 연결관계인 변들로 구성된 자료구조로, 그래프 기반 신경망은 현실의 데이터들을 사이의 복합적인 관계를 학습할 수 있어 추천 시스템, 소셜 네트워크 서비스(SNS), 지식 그래프 등 다양한 분야에서 필수적인 기술로 자리 잡았습니다. 그래프 신경망 기반의 기계학습은 이처럼 기존 방법 대비 높은 정확도를 제공할 수 있음에도 불구하고, 실제 서비스 환경에서 활용 시 긴 지연시간이 문제로 제기되어 왔습니다.

연구팀이 개발한 오토GNN 기술은 그래프 신경망 기반의 기계학습의 추론시간 중 70~90%가 사실은 그래프 자료구조를 변환하는 그래프 전처리 단계로 인해 발생함을 규명했습니다. 이후 그래프 전처리 과정의 각 연산에 대한 분석을 통해 기존의 GPU 아키텍처가 병렬화하지 못하는 연산들을 분류하고, 이들을 가속할 수 있는 특수 하드웨어 로직을 활용해 이를 가속하였습니다. 특히 연구진이 디자인한 하드웨어는 일반적인 AI 반도체와 유사하게 고정된 로직으로 구성된 하드웨어 쉘과 재구성 가능한 로직으로 구성된 하드웨어 커널로 나누어져있어, 실시간으로 처리해야 하는 그래프에 맞춤으로 하드웨어 커널을 재구성함으로써 항상 높은 성능을 제공할 수 있도록 하였습니다.
연구팀은 제안하는 오토GNN의 실효성을 검증하기 위해 프로그래밍 가능 반도체를 활용해 RTL 기반의 프로토타입을 제작하였으며, 서버 등급의 인텔 CPU 및 엔비디아 GPU와 그래프 신경망 기반 기계학습 추론 성능을 비교 평가하였습니다. 평가 결과, 오토GNN은 CPU 대비 9.0배, GPU 대비 2.1배 빠른 속도를 기록하였으며, 이 과정에서 에너지 또한 3.3배 절약할 수 있음을 확인하였습니다. 특히, 실시간으로 입력 그래프가 변하는 현실 시나리오에서 재구성 가능한 하드웨어 디자인을 통해 항상 높은 성능을 제공할 수 있음을 검증하였습니다.

[발표 영상]
https://www.youtube.com/watch?v=wOgCHihGZq0
[뉴스]
https://www.youtube.com/watch?v=wNndGXyEw1g
https://www.youtube.com/watch?v=lsZcD6c6A8c
[기사]
https://www.yna.co.kr/view/AKR20260205075100063?input=1195m
https://www.dongascience.com/news/76251
https://zdnet.co.kr/view/?no=20260205150817
https://researchnews.kaist.ac.kr/researchnews/html/news/?mode=V&mng_no=57970
https://www.aitimes.kr/news/articleView.html?idxno=38501
https://www.etnews.com/20260205000051
https://www.hankyung.com/article/202602057029i
https://www.seoulfn.com/news/articleView.html?idxno=620443
https://www.sedaily.com/article/20005154?ref=naver
https://mbiz.heraldcorp.com/article/10670006
https://www.tjb.co.kr/news05/bodo/view/id/94420/version/1
https://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=728477
https://www.mt.co.kr/tech/2026/02/05/2026020510121457200
https://www.chungnamilbo.co.kr/news/articleView.html?idxno=872286
https://www.ccdailynews.com/news/articleView.html?idxno=2396079






