스노우캡 컴퓨트, 2,300만 달러 투자 유치로 초전도 컴퓨팅 시대 열린다

글로벌 클라우드 컴퓨팅 시장은 2025년까지 1.3조 달러에 달할 것으로 예상된다. 이 수치는 컴퓨팅 인프라의 확장 가능성과 효율성을 요구하는 비즈니스와 조직의 수요를 반영한다. 이러한 수요의 물결을 타고 스노우캡 컴퓨트는 오늘 퍼블릭 런치를 발표하고 2,300만 달러의 시드 펀딩을 유치했다. 이는 플레이그라운드 글로벌이 주도한 투자이며, 인텔의 전 CEO인 패트 겔싱어의 첫 투자이다. 캄비움 캐피탈과 비스퀘어드 벤처스도 추가 투자를 하였다. 이는 대체 컴퓨팅 아키텍처에 대한 투자자의 신뢰가 증가하고 있음을 나타낸다. (INTC )

스노우캡의 미션은 초전도 컴퓨팅을 상업화하는 것이다. 즉, 전통적인 실리콘 트랜지스터를 초전도 논리 게이트로 대체하여 성능과 에너지 효율성을 크게 향상시키는 플랫폼을 제공하는 것이다. 이는 인공지능, 고성능 컴퓨팅, 양자-클래식 하이브리드 시스템과 같은 분야에서 데이터 센터가 어떻게 작동하는지 재창조하는 대담한 시도이다.

CMOS의 한계와 변화의 필요성

과거 5십년 동안 반도체 산업은 거의 모든 칩을 제작하기 위해 CMOS(보완 금속 산화 반도체) 기술을 사용해왔다. CMOS는 p-type과 n-type 트랜지스터의 쌍을 사용하여 논리 연산을 관리하며, 주로 상태를 전환할 때 에너지를 소비한다. 이러한 기술의 지배는 무어의 법칙에 의해 가능했다. 즉, 트랜지스터의 크기를 줄이고, 칩에 더 많은 트랜지스터를 넣으며, 더 나은 성능을 낮은 비용으로 달성할 수 있었다.

그러나 이러한 발전은 크게 둔화되었다. 현대의 칩은 열적 및 양자적 제한에 직면해 있다. 트랜지스터의 크기를 더 줄이면 누설 전류가 증가하고 정적 전력 소비가 증가한다. 심지어 고급 리소그래피 기술을 사용하더라도 제조업체들은 감소하는 수익의 법칙에 직면해 있다. 결과적으로 에너지 효율성, 즉 트랜지스터 수보다 에너지 소비가 컴퓨팅 아키텍처의 가장緊要한 병목 현상이 되었다.

이것은 특히 인공지능 작업에 문제가 된다. 큰 모델을 훈련시키는 데에는 수십 메가와트시간의 전기가 필요하다. 일일 쿼리당 수십억 건의 추론을 실행하는 것은 그 비용을 증가시킨다. 의학, 기후 모델링, 재료 과학 등의 분야에서 수행되는 고성능 시뮬레이션도同様이다. 새로운 컴퓨팅 플랫폼이 필요하다. 즉, 열, 비용, 탄소排出量의 상당한 증가 없이 확장할 수 있는 플랫폼이다.

초전도 컴퓨팅이 다른 점

초전도 컴퓨팅은 근본적으로 다른 접근 방식을 제공한다. 열을 발생시키는 트랜지스터 대신 조셉슨 접합을 사용한다. 이는 초전도체 사이에서 저항 없이 전류를 터널링할 수 있는 작은 양자 장치이다. 표준 크리오제닉 시스템을 사용하여 4.5 켈빈으로 냉각하면 이러한 회로는 피코초 단위로 스위치할 수 있으며, 매우 적은 에너지를 소비한다. 이는 CMOS보다 100,000배 더 적은 에너지이다.

이것은 양자 컴퓨팅이 아니다. 양자 컴퓨팅은 얽힘과 확률적 상태에 의존한다. 스노우캡의 접근 방식은 초전도 물질을 사용하여 결정적 디지털 논리를 실행한다. 즉, 전통적인 소프트웨어와 작업을 실행할 수 있다. 이 기술의 장점은 고效率으로 고전적인 컴퓨팅 성능을 제공할 수 있으며, 제로 저항의 인터커넥트와 최소한의 스위칭 손실이 있다.

초전도 논리는 역사적으로 연구실에서만 사용되어 왔다. 이는 엔지니어링 및 제조의 도전으로 인해 발생했다. 이러한 회로를 현대적인 칩 디자인에 통합하는 데에는 확장성, 냉각, 설계 도구 호환성과 같은 문제를 해결해야 했다. 스노우캡은 이러한 모든 영역에서 진행을 보였다.

스노우캡의 접근 방식과 기술

스노우캡이 다른 점은 실제 배포에 대한 강조이다. 이전의 초전도 노력과 달리, 스노우캡의 플랫폼은 300mm 반도체 제조 공정과 호환된다. 양자 컴퓨팅 시스템에서 이미 증명된 재료와 방법을 사용한다. 예를 들어, 헬륨 기반의 크리오제닉 인프라를 사용한다.

이 플랫폼은 기존 디지털 논리 디자인을 지원하도록 설계되었다. 개발자가 소프트웨어를 다시 작성하거나 새로운 패러다임을 배우지 않아도, 스노우캡은 전통적인 CPU, GPU, AI 가속기를 자신의 초전도 아키텍처로 이전할 수 있는 경로를 제공한다. 이 회사는 자신의 제품을 미래의 데이터 센터에서 최소한의 혼란으로 슬롯할 수 있는 성능 및 효율성 乗数자로 묘사한다.

CEO 마이크 라프티는 캐드런스의 초전도 및 양자 엔지니어링 부문의 베테랑이다. 그는 팀을 이끌며, 수석 과학자 안나 허와 수석 기술자 퀜틴 허를 포함한다. 두 사람은 초전도 시스템 디자인에 대한 기여로 널리 알려져 있다. 자문위원회에는 전 NVIDIA GPU 이사 브라이언 켈러허와 구글의 전 실리콘 엔지니어링 부사장 필 카마크가 있다.

라프티는 회사의 미션을 직설적으로 표현한다. “우리는 물리적으로 가능한 한계까지 컴퓨팅 시스템을 구축하고 있다. 초전도 논리는 CMOS의 한계를 넘어 다음 세대의 인공지능과 하이브리드 양자 애플리케이션의 요구를 충족하도록 허용한다.”

더 큰 그림: 에너지, 인공지능, 데이터 센터

이것의 의미는 칩 성능을 넘어서 있다. 데이터 센터는 이미 전 세계 전기 사용량의 상당한 부분을 차지하고 있으며, 인공지능 가속은 이 문제를 더욱 악화시킨다. 국가들이 배출 기준을 강화하고 에너지 그리드가 부담을 느끼면서, 컴퓨팅 인프라의 지속 가능성은 기술 제공업체뿐만 아니라 정부와 기업들에게도 주요 관심사로 떠올랐다.

스노우캡의 초전도 접근 방식은 직접적으로 이러한 압력을 해결한다. 스위칭 에너지를 줄이고 인터커넥트의 저항 손실을 제거함으로써, 이 기술은 운영 전력을 크게 절감할 수 있다. 양자 시스템에서 이미 배포된 크리오제닉 환경에서, 고전적인 작업을 양자 작업과 함께 실행하는 마진 비용은 크게 떨어질 수 있다.

양자와 고전적인 컴퓨팅의 수렴은 같은 냉각 껍질에서 실시간 데이터 처리, 하이브리드 양자/인공지능 알고리즘 및 더 많은 가능성을 열어준다.

컴퓨팅의 미래

인공지능, 과학적 모델링, 양자 연구가 현재의 인프라를 밀어붙일 때, 산업은 중요한 순간에 직면한다. 전통적인 CMOS 스케일링은 더 이상 증가하는 컴퓨팅 요구를 충족하기에 충분하지 않다. 특히 에너지 소비가 핵심 제약이 되는 경우에 더 그렇다. 새로운 패러다임, 광 컴퓨팅 및 신경 모방 칩에서 초전도 및 크리오제닉 시스템까지, 연구자와 엔지니어들은 더 많은 성능을 제공하면서 전력을 줄일 수 있는 아키텍처를 찾고 있다.

초전도 컴퓨팅은 상업적 사용에 너무 이국적인 것으로 간주되었지만, 이제는 더 실용적인 옵션 중 하나로 등장하고 있다. 특히 양자 환경에서 크리오제닉 인프라가 더 일반적으로 사용됨에 따라, 메모리 통합, 시스템 디자인, 생태계 성숙도와 같은 도전 과제가 남아 있지만, 잠재적인 효율성 이익은 너무 크기 때문에 무시할 수 없다.

스노우캡 컴퓨트는 이러한 변화를 도전하는 소수의 회사 중 하나이다. 초전도 논리를 확립된 제조 및 데이터 센터 관행과 일치시키면서, 회사는 포스트-CMOS 세계에서 앞으로 나아갈 수 있는 하나의 가능한 경로를 제공한다. 여기서 성능은 더 이상 열과 관련이 없으며, 규모는 더 이상 실리콘에 의해 제한되지 않는다.