인간 뇌세포를 이용해 데이터를 처리하는 ‘생물학적 데이터센터’ 구축이 추진되고 있다. 인공지능(AI) 사용이 늘어나면서 데이터센터 전력 소비가 급증하는 가운데, 기존 반도체 대신 신경세포를 활용한 새로운 컴퓨팅 방식이 대안이 될 수 있을지 주목된다. 실제로 구현된다면 인간 뇌세포가 컴퓨팅 자원으로 활용된다는 점에서 영화 ‘매트릭스’를 떠올리게 하는 발상이라는 평가도 나온다.
호주 스타트업 코르티컬랩스(Cortical Labs)는 인간 신경세포를 활용한 ‘생물학적 컴퓨터’를 기반으로 데이터센터를 구축할 계획이라고 최근 밝혔다. 회사가 개발한 컴퓨터 ‘CL1’은 신경세포를 미세전극 배열에 연결해 데이터를 입력하면 세포 반응을 측정하는 방식으로 작동한다.
코르티컬랩스는 CL1이 약 일주일 학습만으로 1인칭 슈팅게임 ‘둠(Doom)’을 플레이하는 능력을 보였다고 설명했다. 회사는 CL1 약 120대를 도입해 호주 멜버른에 데이터센터를 구축할 계획이다. 싱가포르에서는 초기 20대 규모로 시작해 규제가 승인되면 최대 1000대까지 확장한다는 구상이다.
회사측은 특히 전력 효율성을 강점으로 내세운다. CL1 한 대가 사용하는 전력은 약 30와트 수준으로, 최신 AI 반도체가 수천 와트 전력을 소비하는 것과 비교하면 크게 낮다는 설명이다. 영국 러프버러대 폴 로치 교수는 “데이터센터 규모로 확장하면 상당한 전력 절감 효과가 있을 것”이라며 “기존 컴퓨팅 시스템보다 냉각에 필요한 에너지 소비도 훨씬 적을 가능성이 있다”고 말했다.
다만 전문가들은 기술이 아직 초기 단계라고 지적한다. 신경세포가 어떤 방식으로 학습하고 계산하는지 정확히 이해되지 않았고, 머신러닝 같은 작업을 어떻게 수행하도록 훈련할지도 명확하지 않다는 것이다. 신경세포 학습 결과를 장기 기억 형태로 저장하는 방법도 확립되지 않았다. 세포 배양이 끝나면 학습 내용이 사라질 수 있다는 점도 해결해야 할 과제로 꼽힌다.
이 때문에 현재로서는 생물학적 컴퓨터가 기존 반도체 기반 컴퓨팅을 대체하기보다는 새로운 형태의 컴퓨팅 실험 단계에 가깝다는 평가가 나온다. 영국 에식스대 마이클 바로스 교수는 “생물학 컴퓨터는 만드는 데 많은 비용과 노력이 들어간다”며 “코르티컬랩스의 시도는 생물학적 컴퓨터를 대규모로 접근 가능하게 만드는 첫 사례가 될 수 있다”고 했다.