고성능 컴퓨팅(HPC)과 인공지능(AI)은 강력한 고대역폭 워크로드에 필요한 재료에 엄청난 압박을
가하고 있습니다. 자동차 산업의 비약적 혁신, 점점 더 몰입도가 높아지는 모바일 경험,
보편화된 클라우드 컴퓨팅이 혼재하고 있으며, 더 빠른 프로세서와 메모리는 물론, 보다 고밀도의
스토리지 미디어에 대한 충족될 수 없는 수요가 존재합니다.
이러한 기술적 메가트렌드에 발맞추는 것은 HPC, AI, 자율 주행 차량, 클라우드, 모바일 컴퓨팅의 발전을
가능하게 하는 다양한 컴퓨팅 구성 요소의 확장에 도움이 될 수 있는 재료 과학에 달려 있습니다.
오늘날의 시급한 문제 해결에 도움이 될 수 있는 HPC가 그 어느 때보다 필요한 시기이지만,
HPC에 전력을 공급하는 데 필요한 하드웨어와 에너지 비용은 여전히 높으므로 이러한 시스템은 운영 비용이
많이 들 뿐만 아니라 무어의 법칙의 한계를 감안하면 확장이 어렵습니다.
이러한 어려움에도 불구하고 HPC는 과학 연구, 기상 예측, 의료, 환경 및
에너지 연구, 엔지니어링 및 설계에 필수적입니다. HPC 시스템은 최신 프로세서, 그래픽 처리 장치(GPU) 및
고대역폭 메모리(HBM)를 활용하는 이기종 통합 및 분산 컴퓨팅 아키텍처에
점점 더 의존하고 있습니다.
오늘날, 전 세계 선진국 거주자의 90% 이상이 디지털 방식으로 연결되어 모바일로 활동하고 있습니다. 이러한
스마트폰의 진화는 소형화와 탄소 섬유 복합소재 및 특수 합금 등
모바일 기기의 내구성과 경량성을 보장하는 재료 과학의 발전을 통해 가능해졌습니다.
리튬 이온 배터리의 진화 덕분에 모바일 기기는 그 어느 때보다 에너지 효율적이지만,
기업들은 투명하고 점점 더 유연한 디스플레이를 제작하기 위해 나노기술을 탐구하고 있습니다. 미래의
스마트폰은 많은 구성 요소를 재활용할 수 있는 생체재료를 채택하여
생분해성이 될 수도 있습니다.
스마트폰 기술은 연결 상태를 유지하는 것 이상의 일을 하고 있습니다. 또한, 증강 현실(AR)/가상 현실(VR) 분야가
화합물 반도체를 활용하는 동시에 경량 재료와 센서를 필요로 하는 특수 목적용 장치에 대한 수요를 촉진시키고
있음에도 불구하고 스마트폰 기술은 몰입감 있는 경험을 지원하고 있습니다. 이처럼 세련되면서도 컴팩트한
기기들은 모두 전력 소비량은 늘리지 않으면서 증대된 처리 능력과 데이터 스토리지를
필요로 하고 있습니다.
오늘날의 자동차는 바퀴 달린 데이터센터로 진화하고 있습니다. 자율 주행 기능은 열악한 환경에서의
고밀도 온보드 컴퓨팅 성능에 대한 필요를 높이고 있습니다. 신소재는
고온과 저온을 처리할 수 있는 동시에 온보드 충전기를 포함한 전기차(EV) 충전 인프라의
빠른 전환 요건을 충족하는 화합물 반도체 개발에 필수적인 역할을 합니다.
전기화 및 차량 자율성과 같은 혁신적인 기술이 자동차에 빠른 속도로 통합되고
있습니다. 이러한 혁신에는 AI 프로세서, 무선 주파수(RF) 장치, MEMS(미세전자기계시스템) 및 센서를 포함하여
로직과 메모리 측면을 능가하는 첨단 반도체 장치가 필요합니다. 그 이면에서
HPC는 자동차 산업이 AI를 활용하여 설계 및 제조 공정을 개선할 수 있도록
도움을 주고 있습니다.
오늘날의 몰입형 모바일 경험, 차량 자율성 및 과학적 연구는 클라우드 컴퓨팅 및
무선 연결의 보편성 없이는 불가능할 것입니다. 방대한 데이터 센터를 통해 실현된
클라우드 컴퓨팅 및 데이터 스토리지의 진화는 강력하고 효율적인 컴퓨팅, 고속
통신 및 고밀도 데이터 스토리지에 대한 필요를 촉진시킵니다.
이러한 데이터 센터는 지능형 에지, 사물 인터넷(IoT) 장치, 과학적 연구, 스마트 홈,
스마트 팩토리 및 스마트 시티에서 생성되는 방대한 양의 데이터를 처리하고 있습니다. 첨단소재 및
화합물 반도체는 클라우드가 계속 실행될 수 있도록 하는 메모리, 저장 매체 및 전력 시스템의
구성 요소입니다.
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