[분석정보] 미래를 지향하는 Intel의 연구

 

 

IDF Fall 2006 R&D 쇼케이스 리포트

장소 : 미국 San Francisco Moscone Center West

기간 : 9월 26일 ~ 28일 (현지 시간)

 

 Intel의 R&D 중에는 회사의 제품에 직접 연결되는 것은 아니지만, 컴퓨팅의 미래를 생각하는 것 같은 것이있다. 이것들은 에센셜 컴퓨팅이라는 명칭으로 정리된다. IDF 전날에 그 설명이 진행됐다. 여러가지가 있는데, 그 중 눈길을 끌었던 것을 소개한다.

 

 이 카테고리에 포함된 연구는, 컴퓨터 자체를 목표하지 않지만, 어떤 형태로 컴퓨터와 관계가있다.

 

 예를 들면, "Human Activity Recognition" 이라는 연구는 인간의 행동을 기록해서, 거기에서  무엇을 하는가를 추측하는 것 등을 목적으로 한다. 이 때문에 소형 RFID 리더를 개발, 손에 든 것이 무엇인지를 감지 할 수 있도록 했다. 일상 생활에서 사용하는 모든 것에 RFID를 붙여두면, 그것을 손에 쥐면 컴퓨터에 그것이 알려지게 된다. 이 때문에 허리 벨트에 붙이는 본체와 팔에 붙이는 초소형 RFID 리더를 개발했다. 리더와 본체 사이는 근거리 무선 통신의 ZigBee으로 연결된다고 한다.

 

 예를 들면, 티백이나 포트를 쥔다는 동작 후, 컵 곁에 손이 접근한다면 "차를 넣어있다" 라고 추측 할 수 있는 셈이다. 다만 개념적으로 "차를 넣어있다"라고 인식하기까지 이르지 못하고  이러한 작업이 그룹화 되는데 까지는 컴퓨터 처리에서 검출이 가능하다고 한다.

 

 이러한 조사를 쌓아가는 것으로, 사물과 인간의 관계에서 행동의 패턴이 데이터베이스화 되어 간다. 데이터베이스가 되면, 이다음은 그것과 실제 인간의 행동을 비교하여 무엇을 하고 있는지, 다음에 무엇을 할 것인지 등 추측이 가능하다. 그런 의미에서 매우 기초적인 연구이지만, 간호처럼 기계가 인간을 지원하거나 또는 컴퓨터가 일을 돕는 등 경우 등에 응용할 수 있는 것 등이라 한다.

 

 

 

 

 

 

인간의 행동을 기록하여 거기에서 무엇을 하는지 짐작하는 "Human Activity Recognition"

 

 

나노 머신이 3차원 형상을 자유롭게 만드는 "Dynamic Physical Rendering"

 

 이번 R&D 분야 중에서도 가장 뛰어났던 것이 이 연구이다. 간단하게 말하면 나노 머신을 만들어서, 실제의 3차원 물체를 자유롭게 변형시키는 연구이다. 이 연구는 카네기 멜론 대학과의 공동 연구로, 카네기 멜론 대학 측에서는 "Claytronics" 라고 말한다.

 

 자주, 애니메이션 등에서 로봇 등이 이해 불가능한 변형을 하는데, 그것을 실제로 하자는 것이다. 다만 아직 기초 연구 단계. 데모 비디오가 있기에, 관심있는 분들은 보면 좋을 것이다. 회장에서 돌아가던 데모 비디오는 http://www.cs.cmu.edu/~claytronics/movies/ 에 있는 "future ad"이다. 참고로 애니메이션에 정통한 라이터 G 씨에 의하면 이미 나노 머신으로 변형하는 로봇이라는 설정의 애니메이션이 있는 것이라든지.

 

 현재는 작은 원통형의 머신을 만들고 이들이 서로의 위치를​​ 인식해서 자동으로 특정 모양을 만들 방법을 찾고 있다. 갑자기 3차원 어렵기에 2차원으로 하자는 것이다. 머신은 원통형의 측면에 전자석을 가지고, 상대와 특정 각도로 접할 수 있도록 되어있다. 서로의 주위를 도는 것처럼 움직이며, 지정된 위치로 스스로 움직여 가는 것이다.

 

 이 연구에는 나노 머신에 지시를 보내서, 실시간으로 변형을 하고, 또한 인간이 그것을 변형시키는 것으로, 컴퓨터에 지시를 내리는 같은 사용자 인터페이스 등의 응용을 생각하고 있는 것 같다.

 

다만, 실용화시기 등은 전혀 미정. 설명에 임했던 연구자는 투자 나름일 것을 말했다.

 

 

회장에서 나오고 있던 데모 비디오. 자동차의 모델을 변형하는 부분. 실제 영상은 본문을 참조

 

 

설명 패널. 궁극적으로는 3차원 물체를 복수의 카메라로 촬영, 그것과 같은 것을 구축 가능하다고

 

 

미래에 실리콘으로 만든다는 나노 머신. 케이스 안에 손처럼 보이는 것이 그것. 손가락 같은 것을 뭉쳐서 구형이 되어, 다수 모여 3차원 형상 구성한다

 

 

2차원의 연구 모델. 원통의 아래 부분이 전자석으로 되어서, 서로에 달라 붙는다. 또 위쪽으로는 적외선 나무 발광 부가있어 이제 서로의 위치를​​ 알 수 있다

 

 

2 차원 모델의 시제기. 현재는 2차원에서 자유로운 형태를 만들 수 있는 로봇을 개발하고 소프트웨어 등의 연구를 진행하고 있다

 

실용적인 연구도

 

 

 앞서 말한 에센셜 컴퓨팅의 범주는 아니지만 몇 가지 재미있는 연구도 있었기에 계속 소개해 두자.

 

 우선은 FPGA로 만든 IA-32 명령어가 실행 가능한 CPU이다. FPGA는 장치 외부에서 로직 정의를 기입하면, 그대로 동​​작하는 장치이다. FPGA가 된다는 것은, IA-32를 실행하기 위한  동작을 소프트웨어로 기술했다는 것이다. 다만 아웃 오브 오더 등의 복잡한 기구는 일절 없다.  그러나 느리면서도 학실히 Windows XP가 동작했다.

 

 클럭 주파수는 300MHz. FPGA는 Xilinx의 Virtex-4, XCE4LX200라는 장치라고 한다.

 

 이것은 이번 IDF에서 화제인 Tera-Scale Computing의 연구로 만들어진 것으로, 하드웨어 에뮬레이션을 소프트웨어로 동일한 시간 내에 한다는 목적이 있는 것 같다. 또 디자인의 변경이나 프로브의 삽입 따위의 회로 변경이 간단히 되어, 현실의 OS를 그대로 움직일 수 있기에, 동시에 그 CPU에서 동작하는 소프트웨어의 개발도 할 수 있다는 장점이 있는 것 같다.

 

 이른바 Intel의 매니코어 프로세서는, 심플 코어라 알려져 있는데, 심플 코어라면 이렇게 FPGA로 구성이 가능해서, 이것을 다수 세워 아키텍처의 검증 등을 실시하고 있는 것이 아닌가 생각된다.

 

 

FPGA로 만든 IA-32 프로세서에서 Windows XP를 실행하고 있는 곳. 빨리는 아니지만, 슬로우 모션처럼 느린 것은 아니다

 

 

앞의 기판이 겹쳐 보이는 부분이 FPGA로 만든 IA-32 프로세서.

위는 측정 용 단자가 나와 있다

 

High Isolation Antenna

 

 다음은 훨씬 현재에 접근한 연구이다. Intel은 차세대 무선 LAN 모듈에 MIMO 방식을 사용하는 IEEE 802.11n을 탑재 예정이다. MIMO는 공간적으로 복수의 경로를 써서 통신을 행하는 것인데, 이 때 각각에 안테나를 할당하더라도 서로 영향이 있어, 수신 성능이 저하된다. 이것을 회피하는 방법으로는, 작은 안테나를 나란히한 어레이 안테나를 사용, 지향성을 높인다는  방법이 있지만, 소자의 수가 많아지면 비용이 높아진다는 단점이있다.

 

 Intel의 High Isolation Antenna는 2채널 MIMO 용으로 2개의 안테나의 편파를 바꾸어 배치 한 것. 편파는 안테나가 수평인가 수직인가 따위의 차이이다. 전파는 전기장과 자기장이 교대로 작용해서 공간을 나가는 것인데, 그것이 상호 90도 어긋나 있기 때문에 안테나끼리의 각도와 맞지 않으면 효율적인 수신이 가능하지 않다. 반대로 이를 사용하여 MIMO의 2개의 채널을 가로와 세로로 해 버리면, 가로 방향 안테나에서 나온 전파는, 수직 방향 안테나에 대해서는 약하게 밖에 수신되지 않기 때문에 상호 영향을 작게 할 수 있는 셈이다. 어쩐지 간단한 이야기​​지만, 고가인 패치 안테나와 동등한 수신 성능이 있고, 비용도 현재의 안테나와 거의 다르지 않다고 한다.

 

 

왼쪽부터 기존의 무선 LAN 안테나, High Isolation Antenna, 패치 안테나. High Isolation Antenna는 기존의 안테나와 구조가 거의 동일하며, 비용도 차이가 없다고

 

 

기존 안테나, High Isolation Antenna, 패치 안테나의 수신 특성을 측정하면 Hight Isolation Antenna는 패치 안테나와 동일한 성능을 가졌다

 

2006년 9월 29일 기사

 

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